复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术质量及其运用分析

张苍 耿建军 扬毅

摘要：煤矿资源是一种不可再生资源，自二十世纪开始我国就大量地开采各地区的煤矿资源，很多地质条件较好地区的煤矿资源已经很少了，这就迫使煤矿企业将煤矿开采转移到地质条件较为复杂的地区。然而由于地质条件比较复杂，所以开采难度和危险系数也就更大，这就要求煤矿企业必须切实做好煤矿掘进支护工作，以此来提高煤矿开采的安全性与有效性。

关键词：复杂地质条件;煤矿采煤掘进;支护技术;质量;运用

1复杂地质条件下煤矿采煤掘进面临的困难

不论是何种地质情况下的煤矿掘进工作，随着其掘进的深入，顶板受力和拱状围岩受力情况都会发生较大变化，顶板围岩和拱状围岩受力明显增加，而在这种情况下，如不能进行较好的支护作业很容易出现松动塌方等危险情况。而从复杂地质条件下的煤矿掘进作业来看，其难点问题相对较多，首先，在不同区域进行掘进作业时，其围岩性质变化比较明显，不同区域的围岩，在掘进过程中，由于整体性质不同，因此受掘进影响而产生的受力变化也不同，在这种情况下，如不能做好前期勘探和作业中分析工作，很容易导致支护和掘进技术应用不合理，这是发生安全事故的重要原因。其次，由于复杂地质条件下进行煤矿掘进作业，多数情况下其巷道坡度相对较大，因此在角度和地质情况的影响下，随着掘进工作的不断推进岩层受力变化情况比较明显，在这种情况下，支护技术和具体支护技术的设计方案都要随之变动，这也大大增加了掘进工作的难度。最后，由于很多煤矿企业在掘进作业过程中支护技术发展滞后，因此，不能采取科学的支护方式来保障作业安全，企业自身具备的支护技术难以满足复杂地质条件下煤矿掘进作业要求，这也是当前在该类型煤矿掘进作业中面临的重要问题。

2复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术运用

2.1直接顶破技术运用

直接顶破坏技术主要用于断层区域和松散的土壤中。它可以大大降低安全生产的风险因素，提高总体采矿率，还可以稳定围岩，从而确保支护技的利用价值来最大化。需要说明的是，在采煤区从顶板开采岩石的过程中，一旦上部岩石的硬度在0.7-3.0的范围内，表明顶部的岩石层存在硬度和强度的脆性问题，并且存在采矿技术破裂的可能性。此时，解决此问题的最佳方法是利用隧道支护技术，进一步提高直接破顶技术的应用价值，为稳定整体开采项目的运行提供良好的技术保证，并确保了现阶段的煤炭开采行业的高效发展。

2.2后退卧底的支护运用

在煤矿掘进与开采作业中，时常会发生断层上移或是下移问题，若不加以有效处理，势必会严重威胁到人员的生命安全。针对这一问题的处理，可对后退卧底支护方法加以有效运用，来尽最大可能降低断层上移或是下移所带来的不利影响。若巷道断层的落差值小于2.4m，且有关顶板的强度符合安全要求，可选择锚网索支护方法来对巷道围岩进行科学合理地支护处理，使之强度符合相关规范。在落实围岩的支护处理时，相关掘进机应退后10m左右。若煤矿掘进的施工面坡度小于土坡坡度，卧底可以选择低于13°的载坡，借助这一支护技术，确保巷道高度符合有关的支护规范。若煤矿掘进方向出现相应的煤层下移情况，也可选用后退卧底支护技术，将卧底推至相关的断层处，让相关顶端达到断层上面的煤层，然后再借助锚杆支护技术进行支护处理。可以说，通过对后退卧底支护技术进行有效运用，既能够降低煤矿掘进作业对巷道顶端围岩的不利影响，还能够提升相关围岩构造的稳固性，获得显著的支护成效。然而该支护技术的运用，需要的工作量非常大，会提高巷道的高度，故而在运用这一支护技术时，应配合选用锚网索加固的方式，避免上述不良情况的发生，在极大程度上确保煤矿掘进施工的安全顺利开展。

2.3锚杆支护技术运用

锚杆支护技术作为巷道高强支护方案核心构成，实际应用该技术过程中，施工工序包含三大模块，即锚杆组合、联结、加固。采煤掘进施工过程中，巷道施工会破坏原有岩层结构，造成其自身稳定性难以保证，为进一步保证巷道施工安全性，提升岩层结构稳定性，需要锚杆入驻可靠性较高的底层中互连联结，确保巷道围岩稳定性。锚杆支护施工过程中，应根据开采掘进实际状况合理选取锚杆类型，并将其进行合理组合，在巷道内部形成组合梁和拱，有助于减少冒顶安全事故发生。锚杆加固作为最后环节，需根据采煤掘进实际状况，选取合适的锚杆群，确保巷道处于锚杆群作用下，形成一个闭合的承载体，保证锚杆整体质量。锚杆支护与液压支架支存在差异，锚杆支护核心强调充分发挥防御性支护功能，煤矿开采掘进过程中，锚杆支护应根据实际状况调整，确定支护方案时应对其周围岩层结构变化进行系统性勘查，掌握其全面的资料数据，保证支护方案适用性及合理性。

3复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术质量控制

3.1重视巷道断面的施工，控制支护的变形

巷道断面依照巷道的通风、运输等情况进行综合化的考虑，比如说可以与实际情况相结合，使用锚索、锚网与喷浆结合的方式进行支护，对于一些地质破裂带可以使用型钢支护或者格栅钢支护的方式，而工作面的回风巷、运输巷等主要是用工字钢的方式进行支架支护，通常需要与实际情况相结合，控制支护的变形，以符合运输、通风、行人的要求。

3.2明确掘进机界点，保证煤矿开采的安全性、稳定性

综合掘进机、普通掘进机的界点对巷道的长度有决定性的影响，在开采煤矿的过程中施工人员一定要注意对掘进机的信号进行科学合理地选择，充分地对掘进机进行利用，保证掘进机的效果有效地发挥出来。通常而言，如果施工长度在300m以下，就可以使用普通掘进机进行掘进，如果施工长度过长，达到了300m以上就需要对综合掘进机进行利用，合理地对掘进机进行选择，可以有效地让开采的时间缩短，提升煤矿开采过程中的效率，减少煤矿开采时的损耗，保证煤矿开采的安全性、稳定性。

3.3使用适合于煤矿井下复杂环境的掘进支护开采设备

面对着煤矿井下复杂多变懂地质地貌环境，在煤矿资源的开采过程中，也需要结合煤矿开采的实际情况，使用适合于煤矿井下复杂环境的掘进支护开采设备，从而通过先进技术和设备的使用尽量减少煤矿开采的难度以及煤矿井下掘进支护的搭建难度。在使用掘进支护开采设备的过程中，第一，需要对煤矿开采场所周围进行勘探活动，进而明确煤矿开采场所周围的地质地貌类型，进而判断是否需要使用煤矿井下掘进支护技术，或者是初步确定选择何种煤矿井下掘进支护技术。第二，需要派遣专业的技术工人前往煤矿井下进行实地勘探，考察此种煤矿井下环境是否需要改变原定的煤矿井下掘进支护技术的使用方法，并且选择和使用适合于煤矿井下复杂环境的掘进支护开采设备。第三，需要进一步考察所选择的煤矿井下掘进支护技术是否能够贴合煤矿井下的复杂地质地貌环境，也需要考察煤矿井下掘进支护技术是否可以有效地开展搭建工作等等。总而言之，通过对煤矿井下复杂地质地貌的仔细考察和研究，从而确定煤矿井下掘进支护技术的具体使用方法。

4结束语

煤矿井下的复杂且多变的地质地貌环境对煤矿井下相关开采活动的正常进行有很大影响，需要不断的改进与创新煤矿井下掘进支护技术。本文立足于煤矿井下的复杂地质地貌情况，详细地分析了煤矿井下掘进支护技术的具体应用方法。希望通过本文的研究可以促进我国煤矿井下掘进支护技术的不断发展。

参考文献

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