復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用解析

宗誠

摘 要：隨著經濟的不斷發展，人們對石化能源的需求量也越來越大，尤其是煤炭資源的利用。我國具有豐富的煤炭資源，但是隨著時間的推移，其開采難度逐漸較大，尤其是對復雜地質條件下的煤礦可采活動也越來越多。眾所周知，煤礦開采也需要大量的勞動力，因此在開采過程中不僅關注開采效率，還要保證人身安全，特別是復雜地質條件下的煤礦開采，更要注重安全生產。基于此，掘進支護技術廣泛地應用到煤礦開采過程中，特別是復雜地質條件下的煤礦開采中更是得到廣泛的應用。本文分析了復雜地質條件下煤礦開采的難度，并且對掘進支護技術的應用進行具體的分析，旨在更好地保證復雜地質條件下煤礦開采的安全性、可靠性。

關鍵詞：復雜地質；煤礦開采；掘進支護技術

中圖分類號： TD82 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）22-184-2

0 引言

在我國的能源結構中，煤炭資源一直占據著重要的地位，并且隨著社會經濟的不斷發展，人們對能源的需求量也越來越大，這也給煤炭開采工作帶來了更大的壓力。而且煤炭資源是不可再生資源，隨著開采工作的繼續，其開采難度逐漸地加大，并且容易開采的地區開采量越來越少，煤礦開采工作逐漸轉移到更為復雜的地質環境中，開采難度進一步加大。同時，這一現狀也提高了煤礦開采安全事故的發生率，不僅嚴重影響了煤礦開采效率還嚴重危機到人們的生命安全。因此在煤礦掘進開采的過程中，加強掘進支護作業，為煤礦開采工作提供穩定、安全、可靠的開采環境。

1 煤礦掘進支護技術應用現狀

在煤礦的開采過程中出現煤礦坍塌等安全事故主要指的還是煤礦巷道的坍塌。煤礦巷道在煤礦的開采過程中具有通風、排水以及運輸的作用，保證安全性不僅關系到煤礦開采的效率，還直接影響到煤礦開采人員的生命安全。因此在煤礦的開采過程中首先要保證巷道的安全。但是隨著煤礦開采機械設備的不斷發展，煤礦掘進難度的不斷加大，巷道的安全性也越來越差，就是基于這種發展形勢，煤礦掘進支護技術得到不斷的發展，充分保證巷道的安全。

支護技術在目前煤礦的開采建設過程中主要指的是巷道支護，并且在我國的應用時間比較長，其支護材料已經由原來的木材、鋼材更新到錨桿支護。而且隨著煤礦開采的實際需求，我國的錨桿支護技術也得到不斷地發展和創新，其預應力和強力都有了明顯的加強，目前錨桿支護已經廣泛地應用到煤礦開采中。

在目前的煤礦巷道建設中錨桿支護技術是其應用最為廣泛的技術，有效提升了巷道巖層的凝聚力和強度，消除了巷道滑移等安全隱患。并且隨著錨桿支護技術的廣泛應用，已經形成了完善的作業標準和制度，其作業更加的系統化、完善化。

2 復雜地質條件煤礦掘進難點

一是在復雜地質開采條件下，煤礦井會隨著開采深度的推移，對煤礦周邊的地質結構的破壞性就會越來越大，從而影響到煤礦的頂板巖性，在一定程度上增加的圍巖的應力，增加了煤礦掘進的難度。

二是在復雜的地質條件下，煤礦掘進的過程中經常會出現前面掘進后面維修的情況。造成這種現象主要還是煤礦的頂板巖性較為松軟，在掘進的過程中很容易因為應力的變化破碎，給煤礦巷道的建設帶來很大的難度，影響工程效率。并且在頂板巖性碎裂的過程中，巷道的頂底板也會出現較為明顯的收縮現象，加劇了巷道變形的速率。而且掘進之后還要對巷道進行修補，也增加了掘進的工作量，降低了工作效率。

3 復雜地質條件下煤礦掘進支護作業

3.1 選擇掘進設備

目前，在巷道掘進設備中主要有兩種類型，一種是普通掘進機，一種是綜合掘進機，依據實際的建設條件和巷道長度選用。根據具體的建設規定，當巷道長度<300m時，比較適用于普通的掘進設備，反之則應該選用綜合掘進設備。這種掘進設備的選定方法本質上還是由設備的作業特點決定的。并且使用綜合掘進設備可有效減少實際施工前的準備時間，保證掘進工藝的選擇更加符合生產實際。而且，在使用綜合掘進設備時，還要選擇合適的設備型號，這主要是由現場的施工條件所決定的，例如，巷道的結構、煤巖的硬度等，選擇合適的掘進設備才能實現施工的科學性、高效性。

3.2 選擇截齒

在選擇合適的掘進設備之后，還要合理選用掘進機的截齒，這也直接關系到設備的利用率，影響到施工效率。在選擇截齒的時候，耐磨性一直是其選用的關鍵因素。如果截齒沒有較強的耐磨性、高強度，那么在日常的掘進工作中其作業速度將會受到嚴重的影響，并且其作業質量也無法得到有效保證，還會增加截齒的報廢率，增加生產成本。因此在截齒的選擇上一定要選用高強度、耐磨性好的，尤其是在復雜的地質環境中作業更應該選用性能好的設備。但是如果巖石的硬度已經超過了掘進設備的工作能力，可直接采用爆破的形式進行處理，有效保護設備。

3.3 臨時支護技術

為了更好地保證掘進工作的安全性、穩定性，在使用綜合掘進設備的過程中可利用綜合掘進液壓系統形成臨時的支護，這種技術已經在實際的掘進作業中得到應用，并取得了較為明顯的效果。但是在實際的應用過程中，一定要先檢查設備系統的穩定性以及液壓閉鎖裝置的性能。

3.4 綜掘機配套系統

在我們以綜掘機進行掘進工作時，應當能夠正確地對施工過程中的管理問題以及系統問題進行良好的處理。首先，能在具體施工之前擬好一套科學合理的管理體系，從而能夠保證施工工作能夠以更為安全、有效的方式得以開展。例如，通過彎皮帶實現輸送作業時，則可以通過大角度、長距離的方式掘進，與此同時還可能輔以小角度的掘進技術。另外，在對機械設備工作方式及運行原理良好的掌握的同時，還應當對此規劃一套較為科學合理的管理體系，從而能夠在良好管理體系建設的前提下使掘進機自身的工作性能能夠更好地發揮，并在實際應用的過程中做好對設備的定期保養，從而能夠以多角度的方式保障設備的穩定、高效運行。

4 錨桿支護技術的具體應用分析

4.1 直接破頂法

這種支護技術主要是利用掘進機對斷層頂部直接的沖擊，破除不牢固的部分，只留下了性能穩定的頂板圍巖，并且在采用錨網索的方式對其進行支護。而在頂板巖石方面，如果其落差應小于等于2m或者硬度小于5，那么在實際應用的過程中就會由于自身的脆弱性而容易碎裂，而不適用于支護工作。同時，由于在地下掘進工作中其環境都會存在較大的坡度，對此情況我們也可以通過直接破頂的方式來解決其支護問題。

4.2 退后臥底法

退后臥底法也是錨桿支護技術的一種，使用于具有完整、堅固的上頂板的斷層，并且斷層落差距離不要超過2.5m，通過支護圍巖的方式進行加固。在圍巖支護的過程中，應該先后退掘進機，臥底前進，有效保證斷層巷道中底部的高度，使其符合施工標準，實現強化圍巖的目的，提高煤礦掘進工作效率。

4.3 錨桿臨時支護U鋼法

在復雜的地質環境中，在煤礦巷道掘進的作業中會出現落差較大的斷層，在掘進的工作中存在較大的坍塌、破碎等安全隱患。這對這種施工情況就可以采用U鋼支護法，進行一系列的臨時、超前固定。U鋼支護法還只是掘進過程中的臨時支護，還需要結合錨桿支護技術，使施工更加的安全、可靠、穩定。

5 結語

總之，煤礦掘進支護技術在我國的煤礦建設中占據重要的部分，并且隨著煤礦開采難度的加大，在復雜地質條件下支護技術的重要性更是得以凸顯，在提高煤礦開采效率，減少煤礦安全事故方面發揮了重要作用。因此在復雜地質煤礦巷道工作中，應該加強掘進支護技術的應用，有效保證作業人員的安全。

參 考 文 獻

[1] 殷學龍.復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用探究[J].價值工程，2014（20）：127-128.

[2] 李志.復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用解析[J].科技資訊，2014，12（11）：77-78.

[3] 田榮華.復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用[J].內蒙古煤炭經濟，2014（7）：121.

[4] 姜軍.復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用解析[J].黑龍江科技信息，2016（4）：30-30.