地質(zhì)條件對煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的影響探討

潘光超 孫濤

摘 要：在煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的施工過程當(dāng)中，地質(zhì)條件對其影響主要有以下幾個方面：頂板與底板的巖石性質(zhì)、煤巖層的透水性能和含水性能、斷裂的構(gòu)造、火成巖的侵入、局部的沖刷以及煤層的自然狀況等等。本文針對地質(zhì)條件對煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的影響進(jìn)行了簡單的探討，針對這些問題提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)條件；煤礦機(jī)械化掘進(jìn)；影響

隨著現(xiàn)代工程機(jī)械化的不斷發(fā)展，現(xiàn)在大多數(shù)煤礦的機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)都是十分的發(fā)達(dá)，在煤礦投入了大量的綜掘設(shè)備以來，煤巷、軟巖巷以及半煤巖的巷道等等都可以使用巷道掘進(jìn)機(jī)來實(shí)施掘進(jìn)作業(yè)。在對煤巷進(jìn)行掘進(jìn)的時候，可使用巷道掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割進(jìn)尺，通過掘進(jìn)機(jī)和膠帶輸送機(jī)來實(shí)現(xiàn)破煤、運(yùn)煤以及裝煤等工作，極大地提高了煤礦生產(chǎn)效率。根據(jù)多年以來的煤礦機(jī)械化的掘進(jìn)經(jīng)驗(yàn)來看，地質(zhì)條件對煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的影響涉及多個方面，其中各個因素之間雖然表現(xiàn)獨(dú)立，但其中也有一定的關(guān)聯(lián)，相互制約。

1 地質(zhì)條件對煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的影響

1.1 煤礦中頂板和底板的巖石性質(zhì)

通常在煤層中的砂巖、泥巖以及炭質(zhì)泥巖等等都是比較常見的頂板與底板的巖石，有的時候它的構(gòu)成也可能是礫巖與其他的巖石組合而成的，而頂板和底板巖石的性質(zhì)通常是根據(jù)巖石自身強(qiáng)度和影響掘進(jìn)的程度而定的，主要體現(xiàn)在頂板和底板的穩(wěn)定性上面，割刀進(jìn)尺的時候，頂板所掉落的高度就是由頂板的穩(wěn)定性能來決定的，在掘進(jìn)施工的時候如果遇到了穩(wěn)定頂板，此時就便于維護(hù)，如果遇到了復(fù)合的頂板則難于維護(hù)。同樣的道理，底板的穩(wěn)定性能也對掘進(jìn)有著非常大的影響，在一定的程度上，底板可以根據(jù)其強(qiáng)度來分成5個級別：一級極軟，二級松軟，三級較軟，四級中硬，五極堅硬。在這5個級別當(dāng)中，第一級、第二級以及第三極底板不利于掘進(jìn)，而第四極和第五級的底板相對來說比較有利于掘進(jìn)。

1.2 煤巖層的透水性能和含水性能

地下水的來源通常是各式各樣的含水層，因?yàn)槭艿降讓恿芽p的影響，導(dǎo)致部分的巷道和含水層有了流通，所以導(dǎo)致了巷道的內(nèi)部積聚了非常多的泥水，給運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)改造成了一定的影響。針對這種情況的話，在一定的程度上還要增加排水的設(shè)施，以此對工作的正常運(yùn)行有個良好的保障。在工作的時候，其工作面上淋到大量的水之后，經(jīng)常會使底板變得松軟和膨脹，此外如果底板要是粘土質(zhì)的巖石的時候，經(jīng)過水淋的話就會變成泥，這樣在很大的程度上就會造成掘進(jìn)機(jī)陷進(jìn)去，這樣很容易導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)無法正常的工作。所以要對積水進(jìn)行及時的處理，做好放水的工作，以免水淹的事故發(fā)生。

1.3 斷裂的構(gòu)造

在煤礦中，斷裂構(gòu)造是其中非常常見的地質(zhì)現(xiàn)象，一般的大中型的斷層已經(jīng)在地質(zhì)勘測的時候有了明確的檢查，在實(shí)際的工作當(dāng)中，基本小于4.5m的斷層是很不容易發(fā)展的，所以這種現(xiàn)象在工作生產(chǎn)的過程當(dāng)中會引起一些不可避免的地質(zhì)因素。一些比較小的斷層會使掘進(jìn)工作受到一定的影響，一般主要體現(xiàn)在斷層的落差、斷層線的長度、斷層破碎帶的寬度等方面。

1.4 火成巖的侵入

如果火成巖侵入到煤層當(dāng)中，那么就會對煤層在一定的程度上造成破壞，這樣就會使掘進(jìn)的工作受到非常大的影響。在火成巖侵入煤層的時候，它一般所采用的形式就是巖墻或者是巖床的形式。在火成巖的影響下，它附近的煤層有的變成了天然焦，并且頂板相對來說也比較容易破碎，使其在維護(hù)的過程當(dāng)中遇到一定的困難，這樣非常的不安全。

1.5 局部的沖刷

在各個煤礦當(dāng)中，河流沖刷的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，在一定程度上嚴(yán)重的影響到了掘進(jìn)的工作，當(dāng)煤層受到河流沖刷的時候，致使煤層的厚度變得很薄，無法滿足綜掘機(jī)施工條件。

2 解決措施

（1）在遇到頂板破碎的時候，其破碎程度在一定程度上決定所應(yīng)用的支護(hù)方式，在一般的情況下，煤礦常用的支護(hù)方式以U型棚支護(hù)居多，抑或是使用工鋼梯形棚來對其進(jìn)行支護(hù)，如果頂板和底板的巖石性能為砂礫巖的時候，那么過斷層網(wǎng)的時候可以采取放炮的形式來對其進(jìn)行處理。

（2）如果煤巖層的透水性能或者是含水性能比較好，那么就非常容易使巷道內(nèi)部出現(xiàn)積水。所以針對這種情況，一定要對水的排放工作做到位，需要特別注意的地方是采空區(qū)水，一定要排放干凈當(dāng)中的積水，這樣才能使掘進(jìn)的工作正常的運(yùn)行。

（3）在掘進(jìn)的時候如突遇小斷層的情況時，通常要增強(qiáng)對頂板的維護(hù)，可以通過金屬棚來對其進(jìn)行支護(hù)，以此來使掘進(jìn)工作的相關(guān)機(jī)械能夠正常的進(jìn)行工作。當(dāng)煤層的傾角比較大的情況下，通常使用破頂或者是破底的方法來對其進(jìn)行施工；如果煤層在構(gòu)造上發(fā)生了破壞，那就應(yīng)該對掘進(jìn)的方法進(jìn)行改變，這樣可以有效的防治機(jī)器的毀壞；煤層當(dāng)中如果遇到透鏡體等厚度較大的夾石時，這種情況是很容易出現(xiàn)的，這個時候就可以對其進(jìn)行直接地截割了。因?yàn)閵A石對煤礦掘進(jìn)進(jìn)度影響較大，通常在夾石的影響下，掘進(jìn)施工的月進(jìn)尺僅僅只有300m左右。

3 結(jié)束語

在對煤礦進(jìn)行機(jī)械化掘進(jìn)的過程當(dāng)中，所遇到的地質(zhì)因素是各不相同的，對于這些地質(zhì)的因素應(yīng)該采取相應(yīng)的解決措施來對其進(jìn)行治理，從而使煤礦掘進(jìn)的工作能夠正常的運(yùn)行，有效的防止各種事故的發(fā)生。

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（作者單位：兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化有限公司安源煤礦）