淺析復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

王忠興

摘? 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)飛速地發(fā)展，對于煤炭資源的需求逐步加大，為此我國也加大了對煤炭資源的開采力度，使我國每年的煤炭產(chǎn)量有極大的提升。與此同時，對于煤炭的開采而言，煤炭的開采多在復(fù)雜的地質(zhì)條件下完成，所以也對煤炭掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)提出了更加嚴(yán)格的要求。基于此，該文將著重對復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)加以分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件;煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù);安全隱患

中圖分類號：TD353? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

眾所周知，我國具有廣袤的國土面積，所以其中的資源儲量也占據(jù)世界前列。在眾多的資源中，我國煤炭的資源儲量十分豐富，但是大部分的煤炭資源均貯存在復(fù)雜地質(zhì)條件下，所以也為這部分煤炭資源的開采提出了更加嚴(yán)格的要求。其中，隨著煤炭開采技術(shù)的不斷完善，復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在煤炭資源開采過程中獲得了更多的應(yīng)用，同時也收獲到了不錯的應(yīng)用效果，對于我國煤炭開采技術(shù)水平的提升有著更加現(xiàn)實(shí)的意義。

1 煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用意義

在煤炭資源開采過程中，安全無疑是每個煤炭開采企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的核心要素，以免因安全事故的出現(xiàn)，而威脅煤炭開采人員的生命安全，同時也會使煤炭開采企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成不小的損失。一般來說，在開采煤炭時，巷道需要在礦井底部進(jìn)行安全、可靠地設(shè)置，同時也要注重增強(qiáng)巷道的排水、通風(fēng)等功能，對保證煤礦開采的順利進(jìn)行可起到積極的作用。與此同時，隨著煤礦開采量的不斷加大，礦區(qū)的掘進(jìn)難度也會日益增加，所以對巷道的安全性、可靠性也會有著更高的要求。因此，為了保障煤礦底部巷道的安全，則需要在煤炭資源開采過程中使用科學(xué)、合理的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，以達(dá)到更好的支撐整個巷道的目的。隨著煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用頻率的增加，煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的成熟度也得到了極大的提升，有效地減少了施工階段存在的安全隱患，對進(jìn)一步促進(jìn)我國煤礦資源開采工作可以安全、規(guī)范地發(fā)展起到關(guān)鍵的作用。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)工作的難點(diǎn)

2.1 巷道前掘后修存在較大的工作量

通常來講，煤礦的開采環(huán)境較為惡劣，并且也面臨著復(fù)雜的地質(zhì)條件，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)表明，如果地質(zhì)條件較為復(fù)雜，則前掘后修的工作量也會非常顯著。其中，對于煤層以及其頂?shù)装宓刭|(zhì)較為松軟的區(qū)域，則會有較大概率出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，對巷道的整體掘進(jìn)、成型施工造成不小的難度，并且也會限制煤礦開采的效率與進(jìn)度。此外，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，巷道的掘進(jìn)工作也會使巷道頂?shù)装迕媾R較大程度的收縮，從而引發(fā)巷道出現(xiàn)形變。因此，為了保證煤礦采掘工作可以順利開展，對巷道掘進(jìn)之后的修補(bǔ)也要予以關(guān)注，但是也會引發(fā)巷道掘進(jìn)工作量的增加，對開采進(jìn)度與安全形成一定的影響。

2.2 煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞

隨著礦井深度的持續(xù)增加，開采地區(qū)的地質(zhì)條件也會更加趨于復(fù)雜，并且隨著開采工作的不斷深入，煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也會遭受不同程度的破壞，從而在一定程度上會改變煤層頂板的巖性特性，使圍巖應(yīng)力增加，導(dǎo)致圍巖會有較大概率出現(xiàn)斷裂，從而增加了支護(hù)工作的難度，并且也會使安全隱患在煤礦開采階段出現(xiàn)。

2.3 薄煤層開采的安全隱患

由于我國煤炭分布的地區(qū)比較廣，所以各個煤炭產(chǎn)區(qū)的地質(zhì)條件存在一定差異，對于部分地區(qū)而言，其中的薄煤層則會占據(jù)較大的比重。對于薄煤層來說，在對其進(jìn)行挖掘時，通常會應(yīng)用巷道回采的方法，同時也要以半煤巖與煤巷作為開展掘進(jìn)支護(hù)作業(yè)的主要對象。在掘進(jìn)半煤巷過程中，需要對掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備以及掘進(jìn)技術(shù)予以有針對性地選擇，以此來保證掘進(jìn)支護(hù)施工可以安全、高效地開展。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

3.1 復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的實(shí)施

第一，選擇掘進(jìn)設(shè)備。在開展復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦巷道掘進(jìn)工作時，主要使用的掘進(jìn)設(shè)備包括2種，即普通型掘進(jìn)機(jī)與綜合性掘進(jìn)機(jī)。在掘進(jìn)時，需要依據(jù)巷道長度以及其他工程要求來有針對性地進(jìn)行選擇。其中，如果巷道長度不大于300 m，則建議選擇普通的掘進(jìn)設(shè)備;反之，如果巷道長度大于300 m，則建議選擇綜合性掘進(jìn)設(shè)備。此外，綜合掘進(jìn)設(shè)備的選用，不僅可以大幅度減少掘進(jìn)作業(yè)的準(zhǔn)備時間，并且掘進(jìn)效果也會更加貼合掘進(jìn)施工的具體要求。另外，在使用綜合掘進(jìn)設(shè)備前，設(shè)備的型號要根據(jù)工程要求來予以合適地選擇，保證掘進(jìn)設(shè)備的性能可以得到最大限度地發(fā)揮。

第二，選擇截齒。在選擇完掘進(jìn)設(shè)備后，同樣需要對掘進(jìn)設(shè)備所用的截齒有針對性地進(jìn)行選擇。對于截齒而言，其與作業(yè)效率有著密不可分的關(guān)系，同時其耐磨性也會對施工作業(yè)有所影響。其中，截齒耐磨性的好壞，不僅會影響作業(yè)成本，同時也要對作業(yè)效率產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在選擇截齒時，建議選擇耐磨性能出色、強(qiáng)度高的截齒，以確保掘進(jìn)設(shè)備可以在復(fù)雜地質(zhì)條件下獲得極高的工作效率。

第三，臨時支護(hù)技術(shù)。在巷道掘進(jìn)過程中，綜合性掘進(jìn)設(shè)備在其自帶液壓系統(tǒng)的幫助下，可以實(shí)現(xiàn)對巷道的臨時支護(hù)，以此來進(jìn)一步提升整個掘進(jìn)作業(yè)的可靠性與安全性。現(xiàn)階段，臨時支護(hù)技術(shù)已經(jīng)在巷道掘進(jìn)施工作業(yè)期間有著廣泛的應(yīng)用，同時也得到了積極的應(yīng)用效果。另外，在應(yīng)用臨時支護(hù)技術(shù)時，作業(yè)人員要對綜合掘進(jìn)設(shè)備中液壓閉鎖裝置予以詳盡地檢查，保證其性能可以在臨時支護(hù)技術(shù)應(yīng)用期間得到最大限度的發(fā)揮，同時也有助于保證施工作業(yè)的安全性與可靠性。

第四，安全管理體系的建立。對于煤炭資源的開采而言，其面臨著較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，特別是復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)工程的實(shí)施，同樣要對整個施工中的安全予以重視。其中，在綜合性掘進(jìn)設(shè)備工作期間，相關(guān)安全管理人員要對綜合性掘進(jìn)設(shè)備的性能予以詳盡地檢查，保證其性能符合實(shí)際工程項(xiàng)目的需要。此外，相關(guān)操作人員也要對綜合性掘進(jìn)設(shè)備的使用方法、工作原理有著詳盡的掌握，并對設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)工作等予以持續(xù)關(guān)注，確保綜合性掘進(jìn)設(shè)備可以得到高效使用。

3.2 復(fù)雜地質(zhì)條件下穿越斷層錨網(wǎng)的支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

第一，直接破頂法。在作業(yè)中，利用掘進(jìn)機(jī)直接對其進(jìn)行沖擊，將巷道頂部斷層爆破，將穩(wěn)定材質(zhì)的頂板圍巖留存，之后使用錨網(wǎng)索對頂板圍巖進(jìn)行支護(hù)。就頂板巖石而言，當(dāng)其實(shí)際硬度不足5，或者之間的落差小于2 cm時，則表示巖石過于脆弱，在施工過程中會出現(xiàn)碎裂的情況，無法在掘進(jìn)支護(hù)中使用。除此之外，在煤礦掘進(jìn)作業(yè)中的高度存在一定的差異，在此基礎(chǔ)上，便可以直接使用破頂法支護(hù)。

第二，后退臥底法。如果斷層下移在煤礦地底掘進(jìn)過程中出現(xiàn)，為了保證掘進(jìn)作業(yè)可以安全地開展，可在其中使用后退臥底法。其中，如果巷道斷層落差不大于2.5 m，同時斷層上部頂板依然保持完好，則可依據(jù)巷道圍巖情況，來對錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)予以選擇，確保巷道的強(qiáng)度與穩(wěn)定性符合既定的工程要求。一般來說，支護(hù)作業(yè)在圍巖中實(shí)施時，需要將掘進(jìn)設(shè)備后移一段距離，如果掘進(jìn)設(shè)備工作面的施工坡度小于實(shí)際現(xiàn)場坡度，則要將載坡高度小于13°的巷道臥底加以建立，隨后實(shí)施后退臥底支護(hù)，以此來保證巷道實(shí)際施工高度符合支護(hù)設(shè)計(jì)中的要求。

4 結(jié)語

由此可見，為了提高煤礦資源的產(chǎn)量，保證煤礦開采可以安全、有序地開展，則需要對復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)予以持續(xù)地研究和創(chuàng)新，最大限度地提高煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用質(zhì)量，對促進(jìn)我國煤礦開采行業(yè)的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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