煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用

邵明全 胡东东

摘 要：近年来，国家经济实现了飞速發展，对于煤矿资源的需求量也在不断的增加。在此背景下煤矿企业迎来了发展的黄金时期。但是随着煤矿开采力度的不断加深，一些集中性煤矿开采区域的地质条件也变得愈发复杂。地质条件是影响煤矿开采的重要因素，所以在开采过程中就工作面进行有效的支护是开采工作的基础。本文就针对复杂地质条件下的煤矿开采工作为研究对象，对煤矿掘进支护技术的应用问题展开探析。

关键词：煤矿;掘进支护技术;复杂地质

虽然目前我国的各项科学技术有了很大的进步，在国际上的地位也越来越高，但对资源的消耗是巨大的，在开展煤矿等自热资源的时候，开采力度的不断增大，特别是在一些复杂地质下的煤矿掘进作业，为了保证煤矿的开采效率与开采安全，需要以稳定的支护措施加以防护。就当下相关技术的发展而言，通常会采用直接破顶法、退后卧底法，以及锚杆临时支护加U型钢架法进行巷道掘进支护。在上述方式的运用过程中，为了保证支护效果，还需从多个角度进行更为全面的控制。

一、应用煤矿掘进支护技术的意义

安全问题在煤炭资源开采工作中是企业重点需要关注的问题，为了能够有效避免安全事故的产生，避免对煤矿开采工作者的生命产生威胁，有效提升煤矿开采工作的经济效益。在开展煤矿开采工作的过程中，就需要在矿井底部做好安全。可靠的设置工作，并且要强化煤矿通风功能以及排水功能，为煤矿开采工作的顺利实施奠定良好的基础。

同时，在煤矿开采工作量不断增加的同时，矿区的掘进工作难度也在日益加剧，因此，对巷道的可靠性以及安全性也提出了更高的要求。面对这种现象，为了确保煤矿巷道底部开采工作的安全性，就需要在开采煤矿资源的时候运用科学、合理的掘进支护技术，从而起到很好的支护巷道的作用。不断增加的煤矿掘进支护技术频次，有效提升了煤矿掘进支护技术的使用成熟度，并且也降低了施工阶段安全隐患的产生，对不断提升我国煤矿资源开采工作的规范性以及安全性起到了非常关键的作用。

二、在复杂地质条件下应用煤矿掘进技术的难点

（一）容易破坏地质结构

随着不断加深的煤矿开采深度，致使周围地质结构的稳定性较差。并且会不可避免的破坏该地区的地质结构情况，进而逐渐改变了顶板岩性也随之增强了围岩应力。

（二）前掘后修容易产生问题

通常情况下，在前方掘进环节完成之后，应及时修补顶底板，这样才能确保顺利进行后续掘进，这就是所谓的前掘后修。在地质复杂条件下开展煤炭挖掘工作，很容易在前掘后方面出现问题。特别是在松软煤层位置会发生破碎问题，一方面不利于巷道成型。另一方面则会巷道掘进工作的开展造成不良影响，从而会阻碍挖掘实际施工。与此同时，在煤矿掘进至顶底板时则会发生一定程度的收缩，进一步提高了巷道变形速度。虽然前掘后修工作能够确保煤矿掘进更好地进行，可也相继增大了掘进工作量。

（三）对技术提出了更高要求

在进行开采薄煤层工作时，通过巷道与半煤岩巷可以保证掘进支护工作人员的安全性，所以应将其视为关键对象，而且把巷道回采作为开展掘进支护的重要基础。要是对半煤岩巷进行掘进，无论是掘进支护设备还是技术都提出相对较高要求，所以有关人员应以安全开采为基础，提高应用掘进支护技术的合理性与有效性。

三、在复杂地质条件下如何有效应用煤矿掘进支护技术

（一）煤矿掘进支护技术的应用

第一，选择掘进设备。在实施复杂地质条件下的煤矿巷道开采工作的时候，所用的掘进设备有综合性掘进设备以及普通型掘进设备这两种。在开展掘进工作的过程中，需要根据工程项目的实际需求以及巷道的长度来开展针对性的选择工作。其中，一旦巷道的长度小于300m，就需要用到普通的掘进设备，而如果巷道的长度超过300m，就需要使用综合性的掘进设备。

第二，选择截齿。就截齿来说，选择怎样的截齿直接影响到后期的工作效率，并且耐磨性对于施工作业也会产生一定的影响。截齿耐磨性的好坏，不仅关系到作业成本，同时还影响作业效率。因此，在选择截齿的时候，需要选择强度高、耐磨性能出色的截齿，这样一来才能够有效保障掘进设备可以在复杂的地质条件下达到提升工作效率的目的。

第三，临时支护技术。在掘进巷道的过程中，综合性掘进设备由于受到自带液压系统的帮助，能够起到临时支护巷道的效果，这样一来也能够强化整个掘进作业的安全性以及可靠性。如今，在巷道掘进施工作业过程中，临时支护技术已经得到了广泛的应用，并且也发挥出了积极的效果。此外，临时支护技术的应用，需要作业人员详细检查综合掘进设备中的液压闭锁装置，使其能够在应用临时支护技术的过程中充分发挥出最大性能，这样一来也有利于有效保障施工作业的可靠性以及安全性。

（二）穿越断层锚网支护技术的应用

第一，直接破顶法。在复杂的地质环境下，使用掘进机对断层进行冲击，能够起到爆破巷道断层顶部的效果，并且保留材质稳定的顶板围岩，之后再运用锚网索对顶板围岩起到支护作用。对于顶板岩石来说，如果顶板围岩的实际硬度小于5，或者顶板围岩之间的落差小于2cm的时候，就说明此时的岩石比较脆弱，在施工的时候也会伴随碎裂现象产生，从而不能将其用在掘进支护工作中。

第二，后退卧底法。一旦在煤矿地底掘进工作中国出现断层下移的现象，为了能够有效确保掘进工作的安全顺利实施，就需要用到后退卧底法。如果巷道断层中的落差小于2.5 m，并且断层上部的顶板仍然保持在良好的状态，就需要按照巷道围岩的实际情况，选择相应的锚网索支护施工技术，从而有效确保巷道的稳定性以及强度与既定工程项目的要求一致。

四、结束语

综上所述，在我国煤矿建设过程中，煤矿掘进支护技术所占据的地位不容置疑，而且面对进一步提高的煤矿开采难度，在复杂地质情况下采取必要的支护技术十分重要，这样不仅能提升开采效率，还可以避免安全事故。所以，要是煤矿开采在相对复杂的地质条件进行，应提高对掘进支护的重视，进而确保操作人员的生命安全，也为我国社会主义现代化建设贡献一份力量。

参考文献：

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