煤礦掘進支護技術在復雜地質條件下的應用分析

樊江飛　鄒時盛

【摘 要】中國經濟步入騰飛階段，煤礦作為能源產業中的翹楚，發展日益興盛，但是隨著產量的擴大化，開采的深度與強度不斷提升，導致煤礦開采的地質情況也日益復雜。許多煤礦出現了斷層、褶曲等情況，在這種情況下，對煤礦的開采技術就提出了要求。接下來，我們將淺析在復雜的地質條件下，有關煤礦掘進支護技術的應用。

【關鍵詞】地質條件分析；煤礦掘進

【Abstract】Chinese economy entered a take-off stage， coal as an energy industry leader in the development of growing prosperity， but with the depth and strength of the production expansion， mining on the rise， resulting in coal mining geological conditions are becoming increasingly sophisticated. Many coal mines appeared faults， folds， etc.， in this case， for coal mining technology proposed requirements. Next， we will analysis in complex geological conditions， application support related to underground tunneling technology.

【Key words】Analysis of geological conditions；Drivage

1. 復雜煤礦掘進地區的地質條件分析

1.1 基礎條件分析。

中國不少煤礦開采區都是百年老礦區，經過數百年的演變，地質情況也越發的復雜，例如斷層多、礦井地壓大等。更有甚者，煤層內地質賦存條件不穩定，且水文地質條件也異常復雜，因此，不少礦區都是深部礦井、高應力的軟巖礦區。

1.2 煤礦掘進的技術難點。

中國的老礦井在開采的過程中，尚且需要解決以下幾種難題：首先，礦區各個煤層的頂板巖性會隨著礦井開采的深度變化而不斷的發生變化，其中起拱圍巖的應力將會不斷升高。其次，在礦工進行巷道掘進過程中，由于頂底板部分的煤層過于松軟，容易破碎，所以給巷道的支護帶來了巨大的困難，往往工人只能采取“前掘后修”的辦法。再次，在這種極其復雜的地質結構中，極易引發巷道的斷層，并且在對薄煤層進行開采的時候，大部分煤礦采用的辦法是以半煤巖巷或者煤巷為重點，這對技術的要求就非常的高了。最后，由于我們長期固步自封，因此沒有及時的同國際上機械化的技術相接軌。粗糙的辦法導致對礦區的破壞力度加大，對設備的損耗也比其他國家來的大。

2. 煤礦掘進支護技術成為復雜地質條件下開采的關鍵

2.1 綜掘機與普掘機的臨界點確定。

按照一般數據統計，巷道的長度和綜掘機與普掘機的臨界點之間有很大的關系，綜掘機、普掘機的掘進水平決定了巷道的長度。一般情況下，普掘機適合于施工長度在三百米之內的工作面，而綜掘機適合于施工長度在三百米以外的工作面。這樣的分配有利于顯示各自的優點，施工工藝也較為合理。這主要是由于綜掘機可以縮短生產的準備時間，并且更適合煤礦工程的施工需要。

2.2 綜掘機的類型介紹。

當我們在選擇綜掘機的選型是，必須要充分考慮多個方面的因素，例如：對于巷道的斷面的試用程度、對機身機構的緊湊程度、對煤礦煤巖的適應強度以及綜掘機的體積、機器的截割功率、機器的截割強度、機器設備的運行效率、機器設備的配件供應、機器設備的維修量等。

2.3 如何正確選擇截尺。

對于截齒的選擇主要需要考慮的問題是要選擇耐磨強度較高的綜掘機的截齒，這樣的強度截齒有利于提高煤礦掘進的截割速度，并減少對截齒的磨損。但是，當巖石的硬度大于綜掘機的截齒切割能力的時候，我們應當考慮采用爆破等方式，不能利用機器設備進行強行切割，以使得設備被損壞，并且應在放炮時注意保護綜掘機。

2.4 如何運用臨時支護技術。

當我們采用綜掘機對煤礦進行掘進的時候，我們就不得不使用到綜掘機的液壓系統。在使用液壓系統的時候，要充分了解液壓系統的穩定性和停開機的時候閉鎖裝置的位置。其中我們重點需要知道綜掘機的機載液壓鎖臨時采取的支護技術。這是因為這種技術能夠有效的減輕工作的強度，并且提高掘井工作的安全系數。

2.5 如何運用開門轉為技術。

實踐出真知，所以在進行煤礦開采的實踐過程中，也會遇到不少的技術難題，同時我們也會深思問題，從問題中尋找到解決的辦法，在這個過程中，我們創新了掘進機的施工技術，為減輕工作阻力，實現掘進工作的“零”爆破成就埋下了伏筆。例如在煤礦的掘進工作中，面對開門直接安裝的掘進機施工時，機器后面跟隨著的是重達40t 的運輸量，距離高達100m。面對這樣的情況，我們就必須摒棄傳統的穿鑿放大，采用分段式的辦法，即先爆破出一段然后再進行掘進機的安防和施工。

2.6 綜掘機的配套系統和施工組織管理中出現的相關問題。

隨著時代的發展，我們必須懂得與時俱進，因此對綜掘機在煤礦掘進施工中的管理研究應必須要形成一套科學合理的先進的施工機制，除此之外我們還必須提高組織管理技術水平并且建立與之相適應的組織管理技術體系，最終幫助我們的煤礦開采達到高效率作業的目的。就以彎皮帶運輸技術的操作來舉例，目前我們的技術已經實現大角度長距離的拐彎掘進與采取小角度的連續拐彎技術時最大的角度可以達到26°。在實現這項技術的突破之后，我們就可以在開采的過程中減少皮帶配置的工作效率，并且實現快速掘進。不僅如此，我們還可以充分利用皮帶機的尾部安裝自動卸料的裝置，用它來提高我們工作的安全系數，避免以往由于各種客觀條件所導致的皮帶磨損危機。最大限度的發揮掘進機的性能。所以在現代化的煤礦開采過程中只有合理安排施工工藝技術，并且優化勞動組織關系，不斷培養專業作業隊伍，不斷提升施工工藝技術，最終實現對設備的有效利用和全面保養，這樣才能為煤礦的掘進工作打下堅實的物質基礎和技術基礎。

3. 穿越斷層的錨網支護的技術突破

3.1 直接破頂法。

直接破定法的具體實施措施是利用掘進機直接破除斷層的頂部，然后留下比較穩定的頂板巖層，接下來再使用錨網索來支護。具體的施工過程中必須注意的是頂板的巖石硬度不大于5，落差小于2m的斷層中頂板容易碎裂，這樣的頂板是難以支護的。還有一種情景就是在掘進過程中坡度較大，而巖層的坡度減緩的實際情況中，架設支護都可以采用直接破頂法。

3.2 退后臥底法。

什么時候可以使用退后臥底法呢？大部分老礦區，如果斷層相對堅固完整的話，就可以考慮采用這種方法，這時掘進機后退，臥底前進，保證斷層巷道中的低位高度與安全要求相符，采用這樣的方法可以確保斷層的完整性，同時增加圍巖的穩定系數，相對的提高安全系數。

3.3 錨桿臨支加U鋼法。

這種方法適合比較危險和復雜的礦區，當斷層的落差較大，而且十分容易坍塌的時候，我們就可以采取這樣的辦法。那就是使用U型鋼架進行固定支護，與臨時的超前支護、錨桿支護混合使用，保證錨桿傾斜45°，再利用預緊力加固圍巖，需要注意的是在操作過程中要嚴格控制錨桿間的距離。

4. 結語

綜上所述，我們不難知道煤礦的掘進支護技術是煤礦安全中最重要的一環，同時也是提高煤礦開采效率的關鍵因素。當我們面對復雜的地質條件的時候，我們更應該加強綜合機械化作業的力度，加強對支護技術研究，在提高效率的同時保證開采安全。

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[文章編號]1619-2737（2015）07-29-033