復雜地質煤礦采煤掘進支護技術運用

王亞榮

摘 要： 煤炭在我國的能源結構中有著關鍵位置，在經濟快速發展的時代背景下，人們對能源的需求與日俱增，煤炭開采工作壓力無形中加大了。本文通過對復雜地質煤礦采煤掘進支護技術的分析，包括選擇截齒、掘進設備、臨時支護方式。并結合案例，探討了某地區復雜地質煤礦采煤掘進支護技術的運用，比如，退后臥底方式、直接坡頂方式等，以期為廣大讀者提供參考。

關鍵詞： 復雜地質煤礦采煤；掘進支護技術；運用

中國的煤炭資源儲備非常豐富，在地表以下蘊藏了很多的煤炭資源，這表明必須要開展地下煤炭資源開采。在開展地下作業的時候，應當建立挖掘巷道，經過掘進巷道方法才可以使開采煤炭被傳輸出去。當前，中國的煤炭資源分布甚廣，由于不一樣的地區中，地質環境各不相同，各種復雜地質的出現給開采煤炭資源帶來了很大的麻煩。面對這些復雜的地質，必須要增強對煤礦掘進支護技術的研究。

一、復雜地質煤礦采煤掘進支護技術分析

（一）選取截齒

在挑選恰當的掘進設備后，需要選取掘進機的截齒，這涉及到設備的利用率，同時也會影響到施工的整體效率。在挑選截齒的過程中，耐磨性始終是其選擇的核心因素。假設截齒不具備很強的耐磨性，同時其施工質量也不能得到相應的保障，且有可能加大截齒的報廢率，加大生產費用。所以，選取截齒的時候，需要挑選出強度高且耐磨性好的截齒，特別是在復雜地質條件下，施工人員更加需要挑選出性能良好的設備。可是，假設巖石硬度高于掘進設備工作能力，則需要使用爆破的形式來處理，以此來維護設備。

（二）選取掘進設備

俗話說，“工欲善其事，必先利其器”，要想在煤礦開采項目中獲得有效的開采效果和實際價值，就要針對具體問題，建立起對應的分析和管控措施，并強化技術運行結構和設備配置。現如今，在巷道掘進設備中的類型就是一般的掘進機與綜合掘進機。按照實際建設條件與巷道長度挑選。依據詳細的建設要求，假設巷道長度大于300米的時候，應當使用一般的掘進設備，相反，需要選取綜合掘進設備。該種掘進設備選定方式在本質上取決于設備施工的特征。同時采用綜合掘進設備，能夠大大減短施工準備時間，確保掘進工藝選取與生產實際相符。再者，在采用綜合掘進設備的過程中，應當挑選出合適的設備型號，這是取決于現場施工條件的。打個比方，巷道結構等，挑選恰當的掘進設備才可以達到施工合理性與高效性的目的。

（三）臨時支護方式

要想確保掘進施工安全與穩定，在運用綜合掘進設備時，可采用綜合掘進液壓系統構成臨時支護，該種技術已經在現實的掘進施工中得到了運用，且獲得了很明顯的效果。可是在運用的時候，要重點檢查設備系統是否穩定，液壓閉鎖設備功能是否良好。只有保障了這些，才能讓臨時支護工作順利開展。

二、復雜地質煤礦掘進支護技術的運用

此次研究的煤礦掘進區域是有很多年歷史的煤礦，且礦井地壓很大，多斷層，煤礦中的地質條件尤其復雜，同時水文地質條件也很復雜。因此，進行煤礦采集的過程中，應當關注到這樣幾個方面：首先，伴隨開采的深度持續推進，煤層的頂板巖性產生了顯著的變化，圍巖應力增加的趨勢越趨顯著。其次，煤礦頂底板與煤層太過松軟，易于破碎，在掘進的過程中，難以成形。最后，因為地質條件非常的復雜，同時斷層多，有大坡度巷道。

在該礦井中，煤炭儲存量較大，在開采煤層的時候，半煤巖巷是回采掘進支護的關鍵點。因此，針對以上煤礦地質條件，根據實際情況，需要在直接坡頂法、錨桿臨時支護U型鋼架方式、退后臥底方式中來挑選。

（一）退后臥底方式

在復雜地質煤礦掘進過程中，假設頂板完整度很好，同時結構非常穩定，頂板和頂板相互之間的落差低于2.5米，就可經過支護的方法開展。在此過程中，掘進設施一直維持后退的狀態，臥底始終前進，經過該方法，能夠充分滿足煤礦巷道內部相對應的位置高度與穩定性等各方面要求。

（二）直接坡頂方式

這一項技術就是通過掘進設施，把斷層頂部直接破除，把比較穩定的頂板保存下來。此時需要關注到的一個問題就是：在頂板落差2米內，同時巖石硬度在5級以下的頂板圍巖，在掘進過程中很有可能會產生頂板裂開的問題，增加支護的難度。現如今，該項技術通常均是用在較緩的巖石坡度以及整體坡度大的巷道掘進工作過程中。

（三）錨桿臨時支護與U型鋼架方式

在此次研究的復雜地質煤礦中，有很大的斷層，在此情況下，易于產生崩塌與破碎的問題。思考到這一方面，可經過采用錨桿支護與超前支護等臨時支護方式，再加上U型鋼結合使用，在這之中，錨桿傾斜角度控制的限度是在45度。在此基礎之上，加固圍巖結構，需要借用預緊力來實現，以此預防在掘進的時候產生頂板破碎的問題，因而，有益于掘進工作面的安全與穩定性。錨桿支護設計施工規定就是：

第一，支護設計的依據。思考到巷道斷面形狀與其穩定性，另外，對比巷道的松動圈，因為遭到了采動的壓力，易于使松動圈大小和形狀產生變動，在通過現場檢測以后，遭到影響的松動圈大2倍左右。因此，在進行采動的前后，圍巖類型會產生顯著的變化。所以，在進行設計的過程中，應當思考到大松動圈的范圍進行設計。

第二，依據設計明確孔位，做好標記。通常而言，錨桿的孔位距離最好保持在100厘米范疇以內。錨桿孔軸向偏差不應當比3度還要高。錨桿孔的深度不可以比桿體的有效長度還要小，可是也不可以比有效長度30厘米還要大。錨桿端部應當推至孔底處，同時尾端位置外露長度應當小于20厘米。

第三，錨桿支護施工有安全方面的規定。針對一些特殊區域，需要采用特殊支護方法展開支護工作，該支護的范疇在必要的時候，應當延長5到10米至巷道正常段。針對支護比較復雜的區域，需要采用錨索錨固、全長錨固與加密錨桿增強支護舉措。

結束語：

當前中國煤炭企業發展迅速，社會生產生活領域中對煤炭資源需求增加，伴隨而來的問題就是對于煤礦資源進一步的挖掘和開采。各種復雜地質環境影響了煤礦開采的進度和安全性。因此，增強地質層面的煤礦采煤掘進，落實支護工作過程中的細節部分，才可以確保煤炭合理且安全開采。

參考文獻

[1]張志鵬.采煤掘進高強支護技術探討[J].機械管理開發，2018，33（02）：163-164.

[2]靳亞雷.煤礦采煤掘進工作中高強支護技術應用研究[J].建材與裝飾，2018（02）：229.

[3]劉宗國.淺析高強支護在采煤掘進過程中的應用[J].黑龍江科技信息，2015（20）：103.