煤炭開采掘進支護技術在復雜地質條件下的應用

鄭隨新

【摘 ?要】在煤炭開采中掘進支護技術的應用決定了煤礦的安全生產，而煤礦開采掘進支護在復雜地質條件中應用時仍舊面臨著一些問題，必須依照現場實際情況組織好掘進支護工作，才能保證煤礦開采掘進的安全進行。筆者主要探討研究了復雜地質條件下煤礦開采掘進支護技術的幾點應用，以供參考。

【關鍵詞】煤炭開采;復雜地質;掘進;支護

1、引言

我國是煤礦資源大國，煤炭資源將作為主要的國家資源之一。隨著開采力度和強度的加大，開采中遇到的問題也隨之增多，為此在煤礦開采中引進了大量的新技術，其中掘進支護技術是保障煤礦開采順利實施的主要技術，對于提高煤礦開采的安全性十分重要。但在復雜地質條件中煤礦開采掘進支護技術面臨著一些難題，做好掘進支護技術的應用研究，保障煤礦開采工作的安全合理意義重大。

2、復雜地質條件對煤礦開采掘進支護的影響

實踐表明，煤礦開采掘進支護工程受復雜地質條件的影響主要體現在以下幾個方面。

2.1影響掘進支護效果

煤礦工程中復雜地質中表現出了多樣性的地質結構，地質結構的多樣性就會影響煤礦掘進支護的施工效果。地質結構之間也會產生相互的影響，一處地質破壞后會牽動整體的地質結構，加重了煤礦掘進支護的工作負擔，還會影響打孔、鉆進的效果，表明復雜地質對煤礦開采掘進支護的影響。

2.2引起前掘后修問題

前掘后修是指煤礦開采掘進支護前面掘進后面緊接著維修，這類問題的影響比較嚴重，屬于復雜地質煤礦中經常出現的問題。復雜地質具有不確定的特點，煤礦開采掘進支護中遇到復雜地質時，當掘進過后就會引起破壞問題，立即需要組織修復，增加了掘進支護的工作量，同時也會增加煤礦開采的風險。

3、煤礦開采掘進支護技術在復雜地質條件中的應用

3.1 選擇合適綜掘機型

在煤炭開采過程中綜掘機的型號直接關系到煤礦開采掘進支護的施工效果，在復雜地質條件下的煤礦更應該注重綜掘機型號的選用，選擇與煤礦地質條件相匹配的綜掘機型號，才能穩定的展開掘進工作。綜掘機不同的型號對應著不同的施工狀態，煤礦開采掘進支護時，根據煤礦巷道斷面以及巖層檢測出的強度，分析綜掘機的型號是否適合煤礦開采環境。綜掘機型號選擇并應用之后，要全面關注綜掘機的使用狀態，要完善綜掘機的施工，滿足復雜地質煤礦開采時的掘進支護需求。

3.2普掘機與綜掘機的選擇確定

煤礦開采掘進支護中不僅需要綜掘機，還需要普掘機設備，復雜地質條件下的煤礦開采掘進支護上，要區分普掘機和綜掘機，綜掘機的使用范圍廣，普掘機則僅適用在煤礦開采面長度不超過300米的項目內。在煤礦開采掘進支護工作中，把巷道長度作為臨界點，根據挖掘的長度選擇普掘機或是綜掘機，發揮兩種機械設備各自的優勢，為復雜地質下煤礦開采掘進支護提供可靠的開挖設備。

3.3截齒的選擇與應用

截齒的耐磨強度直接關系到截齒在掘進支護中的使用效果。截齒要達到規定的耐磨強度，這樣才能順利的實行掘進，避免出現切割問題。復雜地質煤礦開采掘進時對截齒的要求比較高，復雜地質中地形類型比較多，同一區域內可能會有不同的地層，很容易造成截齒磨損的問題，嚴重時還會有斷裂的情況。截齒達到一定強度后，可以防止出現截齒異常，還可以保障煤礦掘進支護工作的順利實施，除此以外高強度截齒還能發揮出可靠的保護作用，尤其是在煤礦爆破、破頂的施工中，截齒的保護作用非常明顯，能夠預防設備破壞，因此，選擇截齒時要以煤礦所在的復雜地質條件為依據，按照地質的需求選擇合適的截齒。

3.4 臨時支護技術

在進行復雜地質條件下的煤礦巷道掘進時，要落實好臨時支護技術的應用，臨時支護中不能忽視液壓系統的應用，液壓系統提供了臨時支護的動力，需考慮復雜地質條件的影響，全面規劃臨時支護技術的應用。臨時支護是煤礦開采掘進支護中不能缺少的技術，應用范圍非常廣，臨時支護是需運用掘進機械把煤礦斷層的頂端去除，保留頂板圍巖中結構較為穩定的部分，接下來組織臨時支護方法的應用。臨時支護施工技術中，一定要注意穩定性和鎖閉設備的應用，這兩個方面對煤礦開采掘進的影響較為明顯，直接關系到掘進工作的順利性。臨時支護在復雜地質的煤礦開采掘進支護中，要以勘察的實際結果為依據，規劃好液壓系統的臨時支護，緩解煤礦內開采掘進的工作壓力，并輔助提升煤礦開采掘進支護的穩定度。臨時支護技術實施中要注意復雜地質條件的影響，掘進遇到的煤礦頂板落差超出2米，圍巖硬度不足5級時，就要注意預防頂板破碎問題，此類問題會增加臨時支護的難度，一般情況下掘進支護中的臨時支護可用在整體性強、坡度大的煤礦工程中，在復雜地質的煤礦作業中，一定要注意臨時支護與地質環境及煤礦工程的匹配性，避免影響煤礦掘進支護的安全性。

3.5利用好開門技術

根據復雜地質條件的影響，要不斷的去改進掘進支護方案。應用開門技術降低了煤礦開采掘進支護的難度。例如：煤礦開采掘進支護施工項目內，工作人員安裝掘進機，掘進機本身承載的規定運輸重量約40噸，運輸高度差約100米，這就需在一定的空間內安排爆破以擴大內部的空間，促使掘進支護工作順利完成，通過合理應用開門技術，可以降低掘進支護施工的風險。

3.6錨網支護技術

錨網支護是復雜地質中煤礦開采掘進支護中不能忽視的技術，錨網技術可以提高復雜地質的安全性，復雜地質中含有斷層、巖石破損等情況，合理安排錨網支護技術，就能解決復雜地質對煤礦開采掘進支護技術的影響。一是錨網支護中的直接破頂法，可以應用到不穩定的斷層內，比如有松動、軟質巖石的地質中，這類地質下煤礦開采的危險性非常高，這時可以采用直接破頂法，在斷層有破損的地方安排頂端破頂，使用掘進機直接頂開斷層，支護的過程中合理運用錨網索，除特殊不能實行錨網支護的情況以外都可以安排直接破頂法，排除復雜地質對煤礦掘進支護的影響。二是錨網支護中的退后臥底法，復雜地質中存在堅固的巖石，使用退后臥底法時要選擇距離斷層頂端有一定距離的位置，保障退后臥底的安全性，還能維護斷層結構的完整性，避免掘進支護有巖石脫落的情況。退后臥底的工作量比較大，要求施工人員具備足夠的體力和過硬的專業技術，由此才能確保退后臥底法的規范性。三是錨桿臨支+U鋼法，這種方法適用于斷層落差大、儲煤量豐富的地域內，錨桿臨支+U鋼法中，在煤礦開采掘進支護時直接使用U型鋼架加固開采的巷道，合理規劃錨桿支護、臨時朝前支護的方法，高質量的完成錨桿支護。

4、煤礦開采掘進支護技術在復雜地質條件下應用建議

煤礦開采掘進支護技術在復雜地質條件下應用時，必須從安全性和穩定性的角度出發。煤礦開采掘進支護技術實施前，需全面勘察復雜地質，了解復雜地質的分布，嚴格按照掘進支護方案的規定執行，必要時要落實強制性制度，約束掘進支護的過程，有利于維護掘進支護的安全，降低復雜地質的干擾。掘進支護技術應用中要采取事前、事中控制方法，減少事后修整次數，支護現場要安排專人監督，不斷地完善支護技術的應用，進而保證煤礦開采掘進支護技術在復雜地質中的效果。

5、結語

綜上所述，煤礦開采掘進支護技術在復雜地質條件中施工難度更大，必須要嚴格落實好相關技術方案，確保掘進支護技術的有效運用，切實全面提升煤礦生產的安全性，充分保障開采人員的人身安全。

參考文獻：

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[2]雷宏.基于復雜地質條件的煤礦采煤掘進支護技術探討[J].大科技，2017（30）：206.

（作者單位：峰峰集團邯鄲寶峰公司九龍礦生產技術部）