關于復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用的研究

陳軍++++楊禮

摘 要：近幾年，隨著我國工業近幾年的快速發展，工業生產對煤炭資源的需求量不斷攀升，然而隨著煤礦開采強度與開采深度的增加，煤礦開采所面臨的地質問題日趨復雜。煤礦開挖過程中掘進支護技術是保證煤礦開挖安全、有效防治煤礦事故的關鍵。本文主要分析和研究了復雜地質條件下煤礦掘進支護技術的應用。

關鍵詞：復雜地質；煤礦開采；掘進支護技術

我國地大物博，有很豐富的煤炭儲量，煤礦業在中國經濟中占據了很大部分。但是隨著煤炭開發時間的加長，開發的深度也在逐漸加深，引起了斷層或者褶曲等問題，嚴重影響著煤礦企業的挖掘進度。因此，企業可以通過加強煤礦掘進開采的掘進支護作業，進而為煤礦開采工作提供穩定、安全、可靠的開采環境。

一、煤礦采煤掘進支護技術存在的問題

由于煤礦采煤掘進支護技術受到一定原因限制，增加了復雜環境下煤礦開采難度。首先，由于相關單位沒有對煤礦采煤掘進支護技術應用重要性具有深刻認識，為實際的工作帶來了很多潛在的安全隱患；其次，資金投入不足。由于企業對煤礦采煤掘進支護技術的認識存在偏差，所以造成資金以及人力等方面的投入不足；最后，我國的當前的開采掘進支護技術中，還存在一定的局限性。

二、復雜地質條件下的煤礦開采工作的影響因素

（一）地質結構的變化分析。對于煤礦的開采，大多數企業都是采用的由淺層到深層延伸的開采辦法。隨著煤礦開采深度的不斷加深，不可避免的對礦區的地質結構造成一定程度的破壞。地質結構的變化主要是指頂層板巖石特性方面的變化。此外由于巖石受到較大的外力影響，還會引起拱狀圍巖的變化。這兩種變化更加為煤礦企業的采煤工作增加了難度。

（二）巷道的開挖。由于礦區受到復雜地質條件的影響，容易出現礦井的底部和上部土質較為松散的現象，再加上煤的地層也相當松軟，進而使巷道進行開挖的過程變得十分復雜。比如，在開挖過程中，巷道難以保持固定的形狀，而且一次成型之后還不容易發生變形。此外，巷道的頂部和底部板塊也會出現明顯的收縮，極大地影響著工程的順利開展。

（三）半煤巷礦區的安全性分析。半煤巷礦區的地質條件十分復雜，在實際開采過程中，容易在巷道周邊會出現較大面積的斷裂層，而且巷道的坡度也較大。但是由于半煤巷礦區礦井內的薄煤層儲煤量非常巨大，所以開采單位應該加大對薄煤層的開采力度。巷道的掘進支護主要是以半煤巷為重心，但由于半煤巷在掘進技術和支護各種設備方面的要求比較高，所以為了保證開采工作的順利實施，一定要保證半煤巷礦區的開采安全。

（四）開采設備較為陳舊。開采設備的落后又進一步增加了礦區開采的難度，從開采施工的技術設備方面來說，相對于國際開采水平來講，我國在這方面的發展還處于較為落后的階段。例如，在半煤巖巷進行掘進時，如果遇到的巖石硬度系數是在五級以上的話，開采設備的各個部分就會出現嚴重的磨損，進而導致巷道采掘支護技術的設備受到破壞，進而直接導致了整個開采工作難以順利進行。

三、復雜地質條件下煤礦掘進支護關鍵技術研究

為保障復雜地質條件下煤礦開采的安全性與穩定性，所以要對煤礦掘進支護關鍵技術進行研究。首先，合理確定綜掘機與普通機臨界點。要根據煤礦巷道長度來決定合理確定綜掘機與普通機臨界點，保障煤礦開采的綜合優勢；其次，科學選擇綜掘機型號。應綜合考慮綜掘機設備結構設計形式、截割強度、生產效率、巖層強度、設備配件供應、設備維修等因素，還因考慮掘進設備與煤礦巷道斷面適用情況；最后，在選擇臨時支護技術時應保證安全性。由于綜掘機在進行開采工作時運用的是液壓系統，所以為了確保液系統運行的穩定性，可以采取合理的臨時支護方式。

四、穿越斷層的錨網支護研究

（一）直接破項法。直接破頂法是指用掘進機直接將頂板的巖層破除，只留下兩邊比較穩定的面，然后利用錨網進行支護。主要是用于頂板不穩定，容易破碎的地方。這些地方容易給增加支護技術的施工難度，但由于頂板的巖層硬度不是很大，可以直接用掘進機進行破損。此外，在煤礦掘進的過程中，如果出現了巷道坡度突然增大的現象也可以采用直接破頂法。所以，這種方法可以有效解決頂板塌陷、巷道坡度突然增大的問題。

（二）退后臥底法。退后臥底法是指先對周圍的巖石進行支護，然后讓掘進機后退，臥底前進。主要適用于在采礦過程中，如果遇到了斷層，但還保留著頂板的完整性的情況。這種方法可以保證斷層巷道中的低位高度符合安全技術要求，不但可以保證巷道的穩定性，還可以保證斷層頂板的完整性，有利于促進采礦作業的安全實施。

（三）錨桿臨時加U鋼法。由于部分礦區中存在較大落差的斷層，這樣的地質結構使得巷道周圍的巖石容易破碎，進而引起巷道的垮塌，嚴重影響著施工的安全。這時就可以利用U型鋼架進行固定支護，可以與臨時的超前支護、錨桿支護混合使用，加固時要注意讓錨桿傾斜45°。由于預緊力可以使周圍的巖石變得很穩固，所以要使錨桿間的距離調整到最合適的距離。

五、結語

煤礦企業作為我國國民經濟重要支撐，改善和創新開采技術和開采工藝對煤礦企業發展有重要意義。隨著煤礦開采深度與開采強度增加，煤礦開采地質問題日趨復雜，地質條件對煤礦掘進進度及安全性產生較大影響，所以開采人員必須要根據煤礦礦區的實際情況合理運用煤礦掘進支護技術，以確保采礦的安全和采礦工作的質量和效率。

參考文獻：

[1]成云山.復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用[J].山西煤炭管理干部學院學報，2016，01：8-10.

[2]閆振超.論述復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術的應用[J].科技資訊，2016，24：173+175.endprint