地質條件對煤礦機械化掘進的影響探討

潘光超 孫濤

摘 要：在煤礦機械化掘進的施工過程當中，地質條件對其影響主要有以下幾個方面：頂板與底板的巖石性質、煤巖層的透水性能和含水性能、斷裂的構造、火成巖的侵入、局部的沖刷以及煤層的自然狀況等等。本文針對地質條件對煤礦機械化掘進的影響進行了簡單的探討，針對這些問題提出了相應的解決措施。

關鍵詞：地質條件；煤礦機械化掘進；影響

隨著現代工程機械化的不斷發展，現在大多數煤礦的機械化掘進技術都是十分的發達，在煤礦投入了大量的綜掘設備以來，煤巷、軟巖巷以及半煤巖的巷道等等都可以使用巷道掘進機來實施掘進作業。在對煤巷進行掘進的時候，可使用巷道掘進機進行截割進尺，通過掘進機和膠帶輸送機來實現破煤、運煤以及裝煤等工作，極大地提高了煤礦生產效率。根據多年以來的煤礦機械化的掘進經驗來看，地質條件對煤礦機械化掘進的影響涉及多個方面，其中各個因素之間雖然表現獨立，但其中也有一定的關聯，相互制約。

1 地質條件對煤礦機械化掘進的影響

1.1 煤礦中頂板和底板的巖石性質

通常在煤層中的砂巖、泥巖以及炭質泥巖等等都是比較常見的頂板與底板的巖石，有的時候它的構成也可能是礫巖與其他的巖石組合而成的，而頂板和底板巖石的性質通常是根據巖石自身強度和影響掘進的程度而定的，主要體現在頂板和底板的穩定性上面，割刀進尺的時候，頂板所掉落的高度就是由頂板的穩定性能來決定的，在掘進施工的時候如果遇到了穩定頂板，此時就便于維護，如果遇到了復合的頂板則難于維護。同樣的道理，底板的穩定性能也對掘進有著非常大的影響，在一定的程度上，底板可以根據其強度來分成5個級別：一級極軟，二級松軟，三級較軟，四級中硬，五極堅硬。在這5個級別當中，第一級、第二級以及第三極底板不利于掘進，而第四極和第五級的底板相對來說比較有利于掘進。

1.2 煤巖層的透水性能和含水性能

地下水的來源通常是各式各樣的含水層，因為受到底層裂縫的影響，導致部分的巷道和含水層有了流通，所以導致了巷道的內部積聚了非常多的泥水，給運輸的系統改造成了一定的影響。針對這種情況的話，在一定的程度上還要增加排水的設施，以此對工作的正常運行有個良好的保障。在工作的時候，其工作面上淋到大量的水之后，經常會使底板變得松軟和膨脹，此外如果底板要是粘土質的巖石的時候，經過水淋的話就會變成泥，這樣在很大的程度上就會造成掘進機陷進去，這樣很容易導致掘進機無法正常的工作。所以要對積水進行及時的處理，做好放水的工作，以免水淹的事故發生。

1.3 斷裂的構造

在煤礦中，斷裂構造是其中非常常見的地質現象，一般的大中型的斷層已經在地質勘測的時候有了明確的檢查，在實際的工作當中，基本小于4.5m的斷層是很不容易發展的，所以這種現象在工作生產的過程當中會引起一些不可避免的地質因素。一些比較小的斷層會使掘進工作受到一定的影響，一般主要體現在斷層的落差、斷層線的長度、斷層破碎帶的寬度等方面。

1.4 火成巖的侵入

如果火成巖侵入到煤層當中，那么就會對煤層在一定的程度上造成破壞，這樣就會使掘進的工作受到非常大的影響。在火成巖侵入煤層的時候，它一般所采用的形式就是巖墻或者是巖床的形式。在火成巖的影響下，它附近的煤層有的變成了天然焦，并且頂板相對來說也比較容易破碎，使其在維護的過程當中遇到一定的困難，這樣非常的不安全。

1.5 局部的沖刷

在各個煤礦當中，河流沖刷的現象經常發生，在一定程度上嚴重的影響到了掘進的工作，當煤層受到河流沖刷的時候，致使煤層的厚度變得很薄，無法滿足綜掘機施工條件。

2 解決措施

（1）在遇到頂板破碎的時候，其破碎程度在一定程度上決定所應用的支護方式，在一般的情況下，煤礦常用的支護方式以U型棚支護居多，抑或是使用工鋼梯形棚來對其進行支護，如果頂板和底板的巖石性能為砂礫巖的時候，那么過斷層網的時候可以采取放炮的形式來對其進行處理。

（2）如果煤巖層的透水性能或者是含水性能比較好，那么就非常容易使巷道內部出現積水。所以針對這種情況，一定要對水的排放工作做到位，需要特別注意的地方是采空區水，一定要排放干凈當中的積水，這樣才能使掘進的工作正常的運行。

（3）在掘進的時候如突遇小斷層的情況時，通常要增強對頂板的維護，可以通過金屬棚來對其進行支護，以此來使掘進工作的相關機械能夠正常的進行工作。當煤層的傾角比較大的情況下，通常使用破頂或者是破底的方法來對其進行施工；如果煤層在構造上發生了破壞，那就應該對掘進的方法進行改變，這樣可以有效的防治機器的毀壞；煤層當中如果遇到透鏡體等厚度較大的夾石時，這種情況是很容易出現的，這個時候就可以對其進行直接地截割了。因為夾石對煤礦掘進進度影響較大，通常在夾石的影響下，掘進施工的月進尺僅僅只有300m左右。

3 結束語

在對煤礦進行機械化掘進的過程當中，所遇到的地質因素是各不相同的，對于這些地質的因素應該采取相應的解決措施來對其進行治理，從而使煤礦掘進的工作能夠正常的運行，有效的防止各種事故的發生。

參考文獻

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（作者單位：兗州煤業鄂爾多斯能化有限公司安源煤礦）