復雜地質條件下的煤礦采煤掘進支護技術探討

郭峰

摘要：雖然隨著近幾年“可持續發展”概念的提出，越來越多節能環保型能源出現在公眾的視野中，但是對于我國目前發展情況來看，煤炭行業仍然是能源業的重頭，需求量也是在不斷上升。隨著開采強度與深度的增加，開采的地質條件也越來越復雜（如斷層、褶曲等問題），為了保障開采的安全性和開采效率，采煤掘進支護技術應運而生。本文從復雜煤礦對掘進支護技術影響展開分析，針對掘進支護技術實際應用的關鍵點進行了探討，以供參考.

關鍵詞：復雜地質；煤礦采煤；掘進支護技術

我國作為煤礦資源大國，在經濟社會發展的過程將會長期使用到煤礦資源。且隨著開采力度和開采強度的深入，現在煤礦行業在開采過程中遇到的問題也越來越多，由于地質條件的復雜，開采難度也不斷上升，這種情況不僅存在剛進行挖掘的新型煤礦（由于各項措施做的還不到位）也存在于有幾十年歷史的大型煤礦（礦井構造復雜）。因此，如何加強煤礦開采工作安全、高效率的執行，是目前的研究重點，亦是未來煤礦業的發展趨勢。因此，本文針對我國目前存在的復雜條件煤礦的開采進行研究分析，并針對采煤掘進支護技術進行了探討，以供參考。

1 復雜地質條件下開采難點分析

掘進支護技術是保障復雜條件煤礦安全、高效開采的新技術，但是調查分析后發現，很多煤礦企業雖然已經采用了這種技術但是開采的效率并沒有獲得很大的提高，主要就是因為在使用新技術的過程中，并沒有根據實際情況來進行對掘進支護技術有效的選擇，有時候甚至是看見別人怎用自己就怎么用，盲目跟風，并沒有結合自己的實際情況。甚至嚴重的情況會導致效果適得其反。比如，復雜地質條件的礦井，內部地壓相對來說很大，且長時間不維護的話井內會存在大面積斷層的安全隱患，這時如果不針對性地進行采煤掘進技術的設計和采煤設備的選取，開采后會出現一系列問題，導致采煤工作安全、高校的進行。

1.1 地質結構的問題

一般情況下，煤礦的開采都是由內到外、由淺到深的一個循序漸進的過程，這樣就勢必會給采礦技術的設置帶來一定的影響，因為隨著開采深度的加深，相應的地質條件會根據礦井的深度發生一定變化，除此之外，由于地層的破壞也會對上層的地質結構產生一定的影響，尤其體現在頂層板的結構特性上。拱狀圍巖承受的外力逐漸增大，如果不采取一定的處理，會導致整體結構的變形等。這時候煤礦采煤掘進技術的放頂結構處理工序要求在檢查環境操作結束后進行運轉、移鉆及穩鉆等操作，并要對打孔操作和裝藥操作進行管控，如果供需出錯或沒有嚴格按照基本工序執行，將會影響到整個開采工作的順利進行。

1.2 礦井道路的影響

目前國內很多大型煤礦企業，在進行礦井道路挖掘操作時，為了簡單省事以及節約成本，基本都是在原有礦井道路的基礎上加以改造，導致礦井道路錯綜復雜，蜿蜒曲折，且由于大多沒有經過特殊處理，以及使用年限的增加，造成煤礦礦井道路附近圍巖處于不堅固狀態，非常容易引起礦井道路強度不足而產生破碎等問題，在雨水以及地下水侵蝕礦井道路后，會出現軟化問題，導致礦井道路難以成型，就算是成型后受到外界條件的變化也很容易就引起變形的問題。再加上礦井道路本身比較狹窄，以及在井底實施掘進支護技術的要求也相對較大。因此，想要在礦井道路內實現掘進支護技術需要克服種種困難。因此，為了保證開采的安全性以及高效性，通過科學的設置在復雜地質的礦井道路中運行煤礦掘進支護技術更喲必要，要提升管控措施和管理項目的實施效果，就要優化處理技術實施的制約條件，確保開采速度和開采效果。

1.3 設備的陳舊

調查分析得到，我國目前礦井開采的設備相比起發達國家來說要落后很多，一方面由于自身發展科技水平的限制，并沒有研制出更好設備；另一方面，由于我國勞動力市場相對來說較大，人工費用較便宜，如果在更換新設備的情況下，會造成高昂的成本費用。因此，煤礦的管理層也就沒有設備更新的動力，造成了礦井設備的落后。在復雜的礦井條件下，有時候即時有了合適的掘進支護技術由于沒有配套的機械設備支撐也是相當于紙上談兵。同時，設備的落后也導致開采難度的增加和開采風險的增大。因此，要想在復雜地質條件下發揮高效的采煤技術，就要針對相應的掘進支護技術選擇合適的開采設備，只有這樣才能體現出開采技術的先進性和設備的高效性。

1.4 半煤礦區的安全問題

礦區地勢條件的復雜同樣會導致周邊有大面積斷層的存在，以及較大的巷道坡度。在進行開采工作時，尤其是薄煤層的開采時，巷道的掘進支護主要以半煤巷為重心，因此半煤巷對掘進技術和支護各種設備的要求都相當高。為保證礦區開采的順利進行，要確保半煤巷礦區的安全。

2 煤礦采煤掘進支護技術的關鍵點

2.1 綜掘機的選擇

綜掘機的應用目的就是為了縮短工程準備周期，在選擇綜掘機時，應從以下幾個方面進行考慮：首先是綜掘機自身層面考慮，來分析其機身結構是否合適；其次從礦井道路的寬度方面進行考慮，要考慮到綜掘機的體積等方面；第三要考慮到礦井道路的斷面情況以及煤巖的強度等指標；最后以上先決條件來進行綜掘機功率、截割強度、使用效率、價格、維修成本等方面進行綜合考慮。根據以上幾點選擇最適合的綜掘機是保證后續開采工作的順利開展的基礎。

2.2 截齒的選擇

截齒的選擇對于煤礦的開采至關重要，首先要考慮到耐磨強度，根據礦井的地質分析選擇合適強度的截齒，在盡量減少截齒磨損的基礎上提高煤礦開采掘進的截割速度。在遇到巖石硬度高的情況下盡量選擇爆破的方式避免設備的損壞。

2.3 綜掘機與普掘機選擇

通常情況下，綜掘機與普掘機選擇是根據礦井道路的長度來確定，一般當工作面的施工長度在300m 以下采用普掘機，300m 及以上選用綜掘機，合理的選擇可以使得掘進的工藝技術更加匹配開采的施工進度工程需求。

2.4 臨時支護技術的應用

綜掘機主要依靠自身的液壓系統來進行工作，因此在設備開關機過程中就要涉及到液壓的閉鎖裝置。一般臨時支護是通過采用綜掘機本身的液壓鎖來進行，使用臨時支護技術，降低了掘進工作中的風險，這樣才能確保采煤掘進工作安全順利地進行。

3 結語

采煤掘進支護技術是保障煤礦開采安全、高效進行的有力支撐，尤其是在復雜的地質條件下，其應用更是必不可少。在實際開采過程中，要根據實際地質、結構等情況分析使用支護技術，確保開采工作的順利開展。在以后的發展中還要針對掘進支護技術進行研究，用來促進我國煤礦事業安全、快速的發展。