浅析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术

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　　摘  要：随着我国经济飞速地发展，对于煤炭资源的需求逐步加大，为此我国也加大了对煤炭资源的开采力度，使我国每年的煤炭产量有极大的提升。与此同时，对于煤炭的开采而言，煤炭的开采多在复杂的地质条件下完成，所以也对煤炭掘进支护技术提出了更加严格的要求。基于此，该文将着重对复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术加以分析，以供参考。
　　关键词：复杂地质条件;煤矿掘进支护技术;安全隐患
　　中图分类号：TD353                  文献标志码：A
　　众所周知，我国具有广袤的国土面积，所以其中的资源储量也占据世界前列。在众多的资源中，我国煤炭的资源储量十分丰富，但是大部分的煤炭资源均贮存在复杂地质条件下，所以也为这部分煤炭资源的开采提出了更加严格的要求。其中，随着煤炭开采技术的不断完善，复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术在煤炭资源开采过程中获得了更多的应用，同时也收获到了不错的应用效果，对于我国煤炭开采技术水平的提升有著更加现实的意义。
　　1 煤矿掘进支护技术的应用意义
　　在煤炭资源开采过程中，安全无疑是每个煤炭开采企业需要重点关注的核心要素，以免因安全事故的出现，而威胁煤炭开采人员的生命安全，同时也会使煤炭开采企业的经济效益造成不小的损失。一般来说，在开采煤炭时，巷道需要在矿井底部进行安全、可靠地设置，同时也要注重增强巷道的排水、通风等功能，对保证煤矿开采的顺利进行可起到积极的作用。与此同时，随着煤矿开采量的不断加大，矿区的掘进难度也会日益增加，所以对巷道的安全性、可靠性也会有着更高的要求。因此，为了保障煤矿底部巷道的安全，则需要在煤炭资源开采过程中使用科学、合理的煤矿掘进支护技术，以达到更好的支撑整个巷道的目的。随着煤矿掘进支护技术应用频率的增加，煤矿掘进支护技术应用的成熟度也得到了极大的提升，有效地减少了施工阶段存在的安全隐患，对进一步促进我国煤矿资源开采工作可以安全、规范地发展起到关键的作用。
　　2 复杂地质条件下煤矿掘进工作的难点
　　2.1 巷道前掘后修存在较大的工作量
　　通常来讲，煤矿的开采环境较为恶劣，并且也面临着复杂的地质条件，根据经验表明，如果地质条件较为复杂，则前掘后修的工作量也会非常显著。其中，对于煤层以及其顶底板地质较为松软的区域，则会有较大概率出现破碎现象，对巷道的整体掘进、成型施工造成不小的难度，并且也会限制煤矿开采的效率与进度。此外，在复杂地质条件下，巷道的掘进工作也会使巷道顶底板面临较大程度的收缩，从而引发巷道出现形变。因此，为了保证煤矿采掘工作可以顺利开展，对巷道掘进之后的修补也要予以关注，但是也会引发巷道掘进工作量的增加，对开采进度与安全形成一定的影响。
　　2.2 煤层地质结构遭到破坏
　　随着矿井深度的持续增加，开采地区的地质条件也会更加趋于复杂，并且随着开采工作的不断深入，煤层的地质结构也会遭受不同程度的破坏，从而在一定程度上会改变煤层顶板的岩性特性，使围岩应力增加，导致围岩会有较大概率出现断裂，从而增加了支护工作的难度，并且也会使安全隐患在煤矿开采阶段出现。
　　2.3 薄煤层开采的安全隐患
　　由于我国煤炭分布的地区比较广，所以各个煤炭产区的地质条件存在一定差异，对于部分地区而言，其中的薄煤层则会占据较大的比重。对于薄煤层来说，在对其进行挖掘时，通常会应用巷道回采的方法，同时也要以半煤岩与煤巷作为开展掘进支护作业的主要对象。在掘进半煤巷过程中，需要对掘进支护设备以及掘进技术予以有针对性地选择，以此来保证掘进支护施工可以安全、高效地开展。
　　3 复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用
　　3.1 复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的实施
　　第一，选择掘进设备。在开展复杂地质条件下的煤矿巷道掘进工作时，主要使用的掘进设备包括2种，即普通型掘进机与综合性掘进机。在掘进时，需要依据巷道长度以及其他工程要求来有针对性地进行选择。其中，如果巷道长度不大于300 m，则建议选择普通的掘进设备;反之，如果巷道长度大于300 m，则建议选择综合性掘进设备。此外，综合掘进设备的选用，不仅可以大幅度减少掘进作业的准备时间，并且掘进效果也会更加贴合掘进施工的具体要求。另外，在使用综合掘进设备前，设备的型号要根据工程要求来予以合适地选择，保证掘进设备的性能可以得到最大限度地发挥。
　　第二，选择截齿。在选择完掘进设备后，同样需要对掘进设备所用的截齿有针对性地进行选择。对于截齿而言，其与作业效率有着密不可分的关系，同时其耐磨性也会对施工作业有所影响。其中，截齿耐磨性的好坏，不仅会影响作业成本，同时也要对作业效率产生负面影响。因此，在选择截齿时，建议选择耐磨性能出色、强度高的截齿，以确保掘进设备可以在复杂地质条件下获得极高的工作效率。
　　第三，临时支护技术。在巷道掘进过程中，综合性掘进设备在其自带液压系统的帮助下，可以实现对巷道的临时支护，以此来进一步提升整个掘进作业的可靠性与安全性。现阶段，临时支护技术已经在巷道掘进施工作业期间有着广泛的应用，同时也得到了积极的应用效果。另外，在应用临时支护技术时，作业人员要对综合掘进设备中液压闭锁装置予以详尽地检查，保证其性能可以在临时支护技术应用期间得到最大限度的发挥，同时也有助于保证施工作业的安全性与可靠性。
　　第四，安全管理体系的建立。对于煤炭资源的开采而言，其面临着较大的安全风险，特别是复杂地质条件下的煤矿掘进工程的实施，同样要对整个施工中的安全予以重视。其中，在综合性掘进设备工作期间，相关安全管理人员要对综合性掘进设备的性能予以详尽地检查，保证其性能符合实际工程项目的需要。此外，相关操作人员也要对综合性掘进设备的使用方法、工作原理有着详尽的掌握，并对设备的维护、保养工作等予以持续关注，确保综合性掘进设备可以得到高效使用。
　　3.2 复杂地质条件下穿越断层锚网的支护技术的应用
　　第一，直接破顶法。在作业中，利用掘进机直接对其进行冲击，将巷道顶部断层爆破，将稳定材质的顶板围岩留存，之后使用锚网索对顶板围岩进行支护。就顶板岩石而言，当其实际硬度不足5，或者之间的落差小于2 cm时，则表示岩石过于脆弱，在施工过程中会出现碎裂的情况，无法在掘进支护中使用。除此之外，在煤矿掘进作业中的高度存在一定的差异，在此基础上，便可以直接使用破顶法支护。
　　第二，后退卧底法。如果断层下移在煤矿地底掘进过程中出现，为了保证掘进作业可以安全地开展，可在其中使用后退卧底法。其中，如果巷道断层落差不大于2.5 m，同时断层上部顶板依然保持完好，则可依据巷道围岩情况，来对锚网索支护技术予以选择，确保巷道的强度与稳定性符合既定的工程要求。一般来说，支护作业在围岩中实施时，需要将掘进设备后移一段距离，如果掘进设备工作面的施工坡度小于实际现场坡度，则要将载坡高度小于13°的巷道卧底加以建立，随后实施后退卧底支护，以此来保证巷道实际施工高度符合支护设计中的要求。
　　4 结语
　　由此可见，为了提高煤矿资源的产量，保证煤矿开采可以安全、有序地开展，则需要对复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术予以持续地研究和创新，最大限度地提高煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用质量，对促进我国煤矿开采行业的发展有着重要的现实意义。
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