复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用研究

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　　摘 要：煤矿资源是我国的重要资源，随着社会的进步，对煤矿的需求量也在不断的增加，煤矿开采的难度在逐渐提升，这样的情况下，开采安全更加需要重视。利用掘进支护技术可以使开采过程更加安全稳定，鉴于此，本文对掘进支护技术及使用进行了分析，以供参考。
　　关键词：煤矿采煤;复杂地质条件;掘进支护技术;应用
　　如今，煤矿开采难度的增加以及地质环境的复杂，使得开采过程的安全更加重要，使用有效的掘进技术才能够增加开采的安全性，才能够保障顺利地开展煤矿开采的工作，使煤矿的采煤难度得以降低，推动社会经济长远的发展。
　　1 掘进支护技术介绍
　　在进行煤矿开采时，掘进支护技术的使用主要是增强开采过程的安全性，而且技术使用的有效性也影响煤矿开采的正常进行。在复杂地质环境下进行煤矿开采时，掘进支护技术的使用主要有复合支护、围岩支护及加固。围岩支护通常是利用金属支架对岩层的变形进行支撑，减少岩层的受力，使矿井更加安全。而围岩加固主要是在巷道掘进时对围岩进行钻孔，然后用锚杆进行加固支护，是一种主动支护形式，而且工作较为简便、投入成本低，在矿井的掘进中较常应用。复合支护主要是通过不同的多种支护技术结合，也可以使用相应的复合材料，这能够发挥多种技术中的优势，在复杂地质条件下进行煤矿掘进支护时也较常应用。
　　2 复杂地质下煤矿开采的困难
　　地质条件由于常年不断演变，环境变得越来越复杂，在进行煤矿开采时，很多煤矿层都处于山区，矿区的水文条件以及地质条件等都比较复杂，开采中有很多不稳定因素存在，而且煤层基本上处于深部，这些因素都使煤矿的采掘存在较大的困难。
　　（1）地质结构变化。煤矿地质条件的复杂就决定了在开采煤矿时，深浅不同层次的岩层条件不同，这样开采的难度就增加。而且由于对矿层进行开采时会改变原本的地质结构，围岩的外力承受增加，开采过程中存在很多不安全性，使采掘工作更加困难。
　　（2）巷道挖掘。地质结构复杂的矿区，在进行开采时，矿井上下的土质都较为松散，而且煤层也较软，这样在挖掘巷道工作进行时巷道的固定性较差，形状难以保持，容易发生变形，这种情况下就使安全性问题受到较大的威胁。巷道的底部以及上部都会容易产生收缩，掘进支护工作很难进行。
　　（3）半煤巷矿区安全。半煤巷矿区部分的地质条件更为复杂，有较多的断层会出现在这一矿区周围，由于断层的出现，巷道的挖掘坡度较大，而矿井深部很多的薄煤层煤量非常大，在进行开采时，对巷道进行掘进支护可以利用半煤巷。不过在这一过程中，对支护技术以及相应设备的要求很高，而且半煤巷周围的安全也难以有效的保证，煤矿开采同样存在一定的困难。
　　3 复杂地质中煤矿采煤掘进支护技术及使用
　　（1）普通掘进机和综合掘进机使用的合理选择。煤矿掘进工作的进行需要用到相应的开采设备，一般来说，普通掘進机和综合掘进机的使用选择与巷道的长度有直接的关系，实际应用时要结合具体情况进行合理的选择，使普通掘进机和综合掘进机的使用率得到有效的提高。如果巷道的长度小于300米，可以选择普通掘进机;如果巷道长度要超过300米，就选择综合掘进机，这样在进行掘进支护时，施工的工艺也更加合理[1]。因此，在复杂地质下，煤矿掘进支护需要合理的选择掘进机，使煤矿开采的效率得到提高。
　　（2）综合掘进机型号的合理使用。综合掘进机的使用能够使掘进工作的准备时间得到有效的节约，设备的优势能够提高煤矿开采的工作效率，在实际应用过程中，要对其型号进行合理的选择，这样能够更好的保证煤矿掘进工作的良好进行。合理选择型号就要综合各类影响因素，像综掘机的结构特征是否符合空间要求、对于巷道的断面是否适用、矿区煤层的强度是不是能够承受、型号设备使用的功率是否稳定等等，依据工作区域的实际情况，综合这些影响因素，对具体的型号进行合理的选择，使煤矿掘进支护工作的困难得到一定程度的减小。
　　（3）截齿的合理使用。这一过程主要考虑到截齿的耐磨性，当强度增加时，煤矿开采掘进的效率就会提高，同时对岩石进行截割也会减少磨损的产生。不过在掘进的过程中，如果岩石的硬度超过截齿，就不能使用设备进行切割，需要用爆破的方式进行，对设备的不必要损伤能够减小。
　　（4）临时支护技术的使用。使用综掘机时，设备本身的液压系统应用非常重要，其安全稳定性对掘进工作的进行有较大的影响。这一过程中需要注意，掘进工作要结合矿区实际情况进行。利用综合掘进机的液压锁进行临时支护，使煤矿开采掘进工作的强度有效降低，增强安全稳定性，确保煤矿掘进的顺利进行。
　　（5）开门转为技术的使用。对掘进机的使用进行完善，能够使掘进支护技术的使用得到有效的解决，开门转为技术的使用可以减小掘进工作存在的困难，最大化减少爆破的使用。例如，在复杂地质下进行煤矿掘进，在对着开门方向使用掘进机时，两者之间的距离大概在100米，掘进机的运输量为40吨，这样的情况下可以通过局部爆破的方式，使掘进机的使用更加顺利[2]。
　　（6）锚网支护技术使用。①直接破顶法。煤矿的断层情况较为复杂，在一些土质松软的区域进行煤矿开采掘进时，会存在很多的不稳定因素，危险性较高，这种情况下可以使用锚网支护中的直接破顶方法进行掘进。直接破顶法主要是直接利用掘进机破除断层顶部的松软土质层，露出比较牢固的岩层顶板，然后利用锚网锁进行支护。不过在这一过程中，要注意如果岩石顶板的高度差小于2，硬度系数达不到5时，这种岩石顶板容易碎，这时就不能应用这种方法进行支护[3]。直接破顶法的使用还可以在巷道坡度较大时进行，这种应用能够减小煤矿掘进工作的困难。②退后卧底法。矿区的岩石如果比较完整、牢固，就可以使用退后卧底方法，这种方法的应用主要注意断层顶部的最低位置要与其保持在安全距离内。退后卧底方法的使用能够使断层区域的完整性得到有效的保证，掘进工作进行时，也更加安全稳定。只是这种方法的使用需要工作人员保持较好的状态，能够克服高强度、艰苦的环境。③锚杆临时支护加U钢法。在矿区断层落差较大且煤矿的煤量非常大时，就可以使用锚杆临时支护加U钢法，使用这种方法主要是通过U型钢架加固巷道，这一技术是结合了临时支护和锚杆支护。在使用这种方法时要想更加有效，就要使锚杆的倾斜度一定，保证临时支护的安全稳定性。
　　4 结语
　　总而言之，复杂地质条件下进行煤矿开采，其安全性的保障非常重要，而掘进支护技术的使用就是能够有效保障开采安全的方式，随着开采机械化程度的提高，要不断地加强掘进支护工作的有效性，提高煤矿生产的安全性。
　　参考文献：
　　[1]王元华.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用[J].企业技术开发，2015（15）：28-29.
　　[2]周文伟.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其应用[J].中国科技纵横，2015（19）：184.
　　[3]康园胜.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2016（17）：33-34.
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