基于復雜地質條件下煤礦開采掘進支護技術的分析

陳劍鋒 寧夏寶豐集團紅四煤業有限公司

一、復雜地質條件采煤掘進支護技術應用的常見難點

在復雜地質條件下，應用掘進支護技術其難點主要體現在以下方面：一是地質結構的變化。煤礦是一種相對來說比較特殊的資源，優質的煤炭往往集中在地心深處，開采深度越深，煤炭資源也就越豐富，但是由于地質條件復雜，開采進入到煤礦深層之后，地質結構變得更加復雜，煤層中的地質結構可能會在外力作用下遭到破壞。其主要支護難點集中在頂層巖石之上，在缺乏針對性開采方案的情況下，必須要采取外力對其進行支護，否則煤礦開采的效率將會因此大幅度降低。二是巷道挖掘難度大。當煤層結構地質情況比較復雜時，如果地層底部以及上部的土質處于相對比較松軟的狀態，那么巷道挖掘所面臨的問題可能也會增加，如土質松軟增加了巷道的成型難度，即便是順利成型，只要有外力作用也容易導致巷道形變，因此導致諸多支護技術難以順利應用，煤礦資源開采期間由于支護技術應用不到位，因此安全事故頻發，嚴重影響了煤礦企業經濟效益與社會效益的提升。三是技術設備落后于實際的支護需求。煤礦行業發展期間，設備技術條件落后是一種比較常見的現象，導致支護效果不佳。尤其是針對復雜地質條件，在掘進支護過程中對各種設備也提出了更高的要求。因此，為了保證支護效果，提高采煤效率與質量，就必須要有充足的技術設備做支撐。然而，實際上當前我國許多煤礦企業的技術設備更新換代速度慢，在掘進支護過程中難以為相關工作的實施提供有力的保障，因此導致煤炭資源的開采受到了諸多限制，煤炭資源開采因此效果不佳。

二、煤礦采煤掘進支護技術在復雜地質條件下的應用

（一）科學選擇掘進支護機械設備

煤礦開采期間將會應用到大量的機械設備，這些機械設備應用合理得當是掘進支護技術應用成功與否的關鍵所在，而在選擇機械設備之前，首先需要對煤礦巷道的長度進行采用，然后結合巷道長度以及結構特點等選擇合適的設備，為后期的掘進支護技術應用做好準備工作。

（二）掘進機開門施工技術的應用

煤礦開采過程中，對復雜地質條件進行分析時，應當結合掘進工程的特點進行，對掘進機開門施工技術進行詳細而全面的分析，然后合理的運用相關施工技術，這樣能夠更好的解決施工中存在的缺陷和不足，減少施工中遇到的問題，降低掘進支護的助力，提高開采效率和質量。同時，在掘進施工期間，還應當注意加強對穿鑿放大現象的控制，科學合理的選擇爆破空間，為后期的煤炭開采做好準備工作。

（三）直接破頂法的運用

在煤礦產業運行期間，為了更好的提升直接破頂技術使用的效果，可以嘗試通過掘進直接沖擊技術，進一步提升穩定材質圍巖施工的設計價值，以便更好的保證錨網索支護技術使用的整體質量。在實施頂板巖石施工時，巖層的硬度通常在＜5m或者是沒有達到2m的范圍以內，當然，在應用直接破頂技術時，還可能會遭遇巖石脆弱的問題，如果該類問題出現，那么可能無法有效的保證掘進支護的穩定性。因此，在復雜的地質條件下，應用直接破頂法時，也需要根據實際情況進行靈活運用和選擇，進一步提高破頂法的作用價值，以便更好的進行煤礦資源開采。應用直接破頂技術時，還需結合頂板的巖石厚度合理選擇，如果巖石的硬度＜6cm，而且巖石風化情況嚴重，容易破碎，那么就不適合采用直接破頂支護方法；但是果掘坡度面比較大，那么應用直接破頂支護技術則是最為理想的。

（四）后退臥底技術的運用

后退臥底技術在復雜地質條件下應用的突出性優勢就在于可以保證施工的堅固性、完整性，然后結合煤礦資源開采的實際需求，合理的整合巷道支護技術，煤礦資源開采的整體效率和質量也將因此得以大幅度提升。當然，該技術應用期間，還需要結合實際的地質環境作為參考，選擇合適的支護技術。如巷道的暴露高度大、導致下盤煤層以及斷層無法有效的保留，因此給支護工作帶來了較大的不變。所以說，在應用支護技術時，還需充分考慮斷層方面的問題，要充分保證斷層的穩固性，盡可能的降低因為斷層問題所引發的施工停滯不前的問題。在具體的采煤掘進支護技術應用期間，可以根據斷層高度選擇合適的機械設備，如斷層高度在1～3m時，可以選擇掘進機進行煤礦開采，使得頂煤的最高開采高度控制在32m左右，此時往往還需要配合使用臺階方法進行掘進支護，保證采煤的順利進行。此外，為了實現對巷道的科學支護，選擇錨網支護則是最為理想的方式之一，錨網支護技術的優點就在于不僅可以完成巷道上端的支護處理，而且還可以與后退臥底技術成功融合，進一步提升支護效果。

（五）錨桿臨時支護中U鋼法的運用

煤炭開采時，地質條件相對來說比較復雜的情況下，煤礦出現斷層落差比較大時，那么可能會出現煤層坍塌的情況，為了更好的保證開采的安全性，提高開采質量與效果，可以嘗試應用錨桿臨時支護中的U鋼法。通過對地質條件以及煤層情況的分析，構建超前、固定以及臨時等多種支護方案，然后將U型鋼架與錨桿支護技術結合在一起，進而更好的提升煤礦資源開發的穩定性，使得煤礦資源得以更加順利的開采和利用。但是，該支護方法往往也只能夠應對一些臨時性的問題，針對需要長期進行巷道支護的煤礦，相關技術的應用還需要與其他方法配合，這樣才能更好的保證施工過程的安全性。

三、結束語

總而言之，在煤礦開采期間地質環境復雜多樣，復雜地質條件下開采煤炭的現象也并不少見，要想切實提高開采質量，保證煤炭開采的安全性，采煤掘進支護技術的應用是必不可少的，而在應用掘進支護技術時，還需要結合實際情況，做好地形環境分析工作，選擇合適的支護技術，在提高采煤質量與效率的同時，切實保障施工人員的安全，減少各類安全事故發生頻率。