復雜地質條件下采煤掘進支護技術探究

王偉

（山西陽煤五礦，山西陽泉045209）

1 案例簡述

A地的一個礦區是南北向的延伸結構，整體形狀為長條狀，礦區的長度大約為5 km，寬大約為0.7 km，礦區的總體面積約為3.42 km2，其是在2014年開始實施擴建的工程的，擴建以后為0.3 Mt/年。在煤礦的整體擴建規劃中，水患問題使得主斜井無法繼續掘進，因此停止了煤礦的掘進進度，但是在副井的位置已經擴展到850 m水平的井底。并且即將采取措施，利用主斜井反掘進的工程進度，在此過程中，還結合了900回風石門的整個施工過程。

2 復雜地質條件對掘進支護技術應用的影響

在進行煤礦開采項目的建立過程中，相關方面的技術人員必須針對開采項目的實際需求，建立合理且完整的管理與監督的機制，通過對項目的施工過程以及實際價值進行管理，不斷地將管理制度進行完善，提升項目的整體水平。但是，在實際施工的過程中，對其造成阻礙的因素十分之多，并且在采煤的過程中地壓過高，又有許多斷層現象[1]，這些因素都會對項目工程的具體施工造成一定的制約，從而影響工程的進度。在這里需要特別指出，如果進行采煤的整個環境條件處于不穩定的狀態，應用相關的煤礦技術進行開采可能會發生礦井坍塌事故。另外，在多數礦井中，在應用煤礦采煤掘進支護技術的過程中，還極有可能碰到礦井的軟型巖石區地質狀況存在問題，這不僅使得煤礦采煤掘進支護技術難以應用，還會對礦井的穩定性與安全性造成影響。因此，這些問題必須受到相關技術人員的重視，并針對此建立起相應的管理機制，確保項目工程施工的安全性與時效性。

2.1 地質變化對掘進支護技術的影響

在煤礦采煤項目工程的運行過程中，其中一個十分重要的環節就是采煤掘進支護技術，它需要相關技術人員提供的一些有價值的建議，從而使采煤掘進支護技術得到更好地應用，提升工程的質量和效率。然而，在實際的應用過程中，卻遠遠沒有達到理想的效果，尤其面臨地質條件過于復雜的時候，許多突發性的問題都會打亂原本的計劃。其中最嚴重的問題就是地質變化，因為地質的復雜使得礦井內會存在許多地壓問題，而且在復雜的地質條件下，通常還伴隨著大面積的斷層結構。在施工過程中，往往缺乏應急的措施和技術，一旦地質發生變化，就會對施工的進度造成嚴重影響[2]。需要注意的是，要想確保煤礦開采的質量，必須遵循過程由內而外，深度結構由淺到深的工序。但是，這對施工人員來說具有很大的難度，因而往往在實際施工中難以被嚴格遵守。

2.2 礦井道路對掘進支護技術的影響

在對影響煤礦采煤掘進支護技術的外界環境進行分析時，必須要對其作用力進行重點分析。也就是說，在應用煤礦采煤掘進支護技術進行開采的過程中，外在的作用力會使得礦井內的巷道產生變形，最為明顯的變化就是巷道頂部和底部的板塊會出現嚴重收縮的現象，使得巷道的結構變得不規則，從而使項目的實施陷入極其困難的境地，這需要相關技術人員和管理人員對這一問題重視起來。在巷道內采用煤礦采煤掘進支護技術，會面臨許多的阻礙因素，使其變得異常困難，必須對巷道的寬度進行標定[3]，才能使這項技術在其中得到應用。因此，這就要求相關管理人員不斷完善管理機制，對造成施工的制約條件進行處理，使煤礦采煤的質量和效率均得到有力保障。

2.3 設備陳舊對掘進支護技術的影響

要想確保開采項目的質量和效率，進行煤礦采煤掘進支護技術的相關設備必須符合標準，這需要對其進行分析與嚴格的管理和調控，不斷對設備及其配置進行優化，提升其運行效果，使整體的技術結構都能得到提升，確保開采項目的順利進行。技術人員在設備的選擇上，一定要專業，針對不同的開采環境條件而實施與此相符合的技術設備，同時還要不斷提升整個團體的整體水平，使其在問題的處理上更加全面，也更加到位，確保煤礦開采項目的質量。在進行設備的選取之前，相關技術人員首先要對設備以及項目工程有足夠的了解，這樣才能選取最為適合的設備[4]。除此之外，在將設備選取好之后，技術管理人員還要制定相應的設備實施計劃，嚴格規范開采項目的流程和要求，確保在實施的過程中，能夠更加有序的進行。

3 復雜地質條件下的相關采掘支護技術

在遇到地質比較復雜的開采條件時，技術人員必須對多個因素進行綜合考慮，不斷地完善管理結構，對資源進行合理有效的配置，同時采用針對性的地質掘進技術也相當重要。常用的掘進技術主要包括以下幾種。

3.1 直接破頂法

利用掘進機的沖擊方式將斷層頂部直接進行破除，把結構相對比較穩定的頂板圍巖留下。然后再充分應用錨王索對整體進行相關的支護。之后，在具體施工的過程中，要保證整個頂板巖石的落差不超過2 m。而如果在操作的過程中因為太過脆弱而出現破裂的情況的話，那么整體支護水平將不能夠再進行下去。此外，煤礦掘進中一般也都存在坡度非常大的情況，這個時候破頂法才能夠解決該問題。

3.2 退后臥頂法

如果在煤礦掘進的過程中存在比較完整而堅固的斷層頂板時，那么一定要先確認它們兩者間的誤差不超過2.5 m。之后再采用支護的方式來圍巖。在實際操作中，要遵循先后退再臥底的方式來施工，這樣才能夠確保整個斷層的巷道都能夠在遵循各類指標的前提下達到相關的要求，從而使得煤礦掘進工程的安全性更上一層樓。

3.3 錨桿臨時支護加U型鋼架法

如果在復雜地質施工中存在較大的斷層的話，那么在煤礦掘進的過程中就非常容易出現坍塌甚至破碎的問題。每當這個時候就可以應用在支護上加入U型鋼架的方法來解決問題。在操作的過程中要注意以下幾點。第一，把整體錨桿的角度都控制在45°以上。第二，通過合理利用預緊力的方式來更好地實現對圍巖結構的加固，這樣才能夠有效避免在煤礦掘進的過程中出現的頂板破碎的問題。第三，在整個過程中也要充分對支護進行考慮，一方面要對巷道的斷面形狀和穩定性進行考慮，另外一方面也要對整個巷道斷面的形狀和穩定性進行考量[5]。

4 結語

采煤掘進支護技術對采煤的具體實施來說十分重要，必須結合具體的情況使其得到有效運用，并且不斷對其進行優化。

[1]王元華.復雜地質條件下煤礦采煤掘進支護技術及其運用[J].企業技術開發（下半月），2015（10）：28-29.

[2]王延學.煤礦掘進支護技術應用分析—復雜地質條件下[J].能源與節能，2014（12）：124-125.

[3]馬天虎.連續采煤機在復雜地質下掘進和支護技術管理[J].科技視界，2014（7）：289-291.

[4]楊俊奇.淺談復雜地質條件下高瓦斯采煤工作面瓦斯綜合治理技術應用[J].中國科技博覽，2015（15）：340-341.

[5]喬傳葉，王濤.復雜地質條件下煤礦采煤掘進支護技術及其運用[J].工程技術，2016（7）：322-324.