復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用解析

夏克華

（中鼎國際工程有限責(zé)任公司礦建分公司　江西南昌　330000）

在我國的能源儲(chǔ)備中，煤炭資源十分豐富，但是在開采過程中需要深入地下，特別是在地下作業(yè)中，由于潛在的風(fēng)險(xiǎn)滾多，導(dǎo)致在實(shí)際開采過程中需要建立挖掘通道，以此作為煤炭運(yùn)輸以及人員過往的途徑。在當(dāng)前的開采中，由于我國煤炭的實(shí)際分布區(qū)域較多，在不同的條件下所形成的地址環(huán)境各不相同，而在實(shí)際開采過程中會(huì)形成一定的困難與安全隱患，導(dǎo)致煤炭開采止步不前，因此為促進(jìn)我國煤炭開采業(yè)挖掘水平的實(shí)際提高，需要充分了解與掌握掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在我國的應(yīng)用情況。

1　煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

在煤礦建設(shè)與開采中，煤礦安全事故的發(fā)生主要是指在煤礦開采中的巷道坍塌情況。在煤礦開采中，巷道位于礦井底部，具有良好的通風(fēng)與排水等性能，起到了運(yùn)輸途徑的作用。因此在實(shí)際工作中對巷道的安全保障不僅與開采率相關(guān)，更是與作業(yè)人員的安全相聯(lián)系。但是在當(dāng)前的發(fā)展中，隨著煤礦開采設(shè)備技術(shù)的提高，煤礦的掘進(jìn)難度日益增大，巷道的安全性更是愈加糟糕，在此基礎(chǔ)上，為確保巷道的安全使用需要提高煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。

在當(dāng)前的巷道中，支護(hù)技術(shù)主要是對巷道整體的支撐，在我國的煤礦中已經(jīng)有多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，隨著技術(shù)的提高，支護(hù)技術(shù)的相關(guān)設(shè)備得到了有效提高。錨桿支護(hù)作為當(dāng)前最常用的支護(hù)技術(shù)具有較好的作用效果，能夠有效提升巷道的整體強(qiáng)度，有效避免其中存在的安全隱患。且在發(fā)展中形成了其特有的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與操作制度，使得工作更加規(guī)范化、安全化。

2　復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境掘進(jìn)重難點(diǎn)分析

（1）煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。在煤礦開采中，地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜的情況下，礦井的增多會(huì)導(dǎo)致地下煤層發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，從而致使煤層頂板巖性發(fā)生顯著改變，導(dǎo)致圍巖應(yīng)力不斷上升。

（2）前掘后修工程。在復(fù)雜的煤礦地質(zhì)環(huán)境中展開掘進(jìn)支護(hù)工作會(huì)存在一定的問題，同時(shí)在前掘后修的施工中更是極容易產(chǎn)生一些困難，其明顯的地質(zhì)變化則是出現(xiàn)底板松軟或頂板松動(dòng)的情況，長此以往會(huì)有破碎情況的出現(xiàn)，對巷道成型工作造成影響，嚴(yán)重降低施工進(jìn)度。巷道的頂板會(huì)在掘進(jìn)工程中產(chǎn)生一定的收縮，以此提高了巷道變形情況的發(fā)生概率。由此可知，在實(shí)際工作中，為了確保工程安全進(jìn)行，在掘進(jìn)工作之后需要采取相對應(yīng)的修補(bǔ)技術(shù)避免出現(xiàn)安全事故。

（3）薄煤層開發(fā)相關(guān)技術(shù)分析。在部分的煤礦環(huán)境中，受地質(zhì)影響會(huì)存在較多的薄煤層，對于此類型的煤層開采工作較為困難，需要結(jié)合相對應(yīng)的施工方法進(jìn)行分析研究，通常施工中以巷道回采等方法為主完成分析。通過利用煤巷與半煤巷等地質(zhì)工作特點(diǎn)促進(jìn)支護(hù)系列操作的有效完成。在半煤巷的掘進(jìn)工作中，需要根據(jù)情況進(jìn)行分析選擇適用的技術(shù)與設(shè)備，確保工程施工的完成。因此，在實(shí)際施工中需要加強(qiáng)作業(yè)人員的工作安全，確保開采工作的順利進(jìn)行。

3　復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

3.1　復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)作業(yè)應(yīng)用

3.1.1選擇掘進(jìn)設(shè)備

當(dāng)前，在煤礦巷道中的掘進(jìn)設(shè)備主要有兩種，一種是普通型的掘進(jìn)機(jī)，另一種是綜合型的掘進(jìn)機(jī)，在巷道的挖掘中需要根據(jù)實(shí)際的建設(shè)要求與巷道的長度進(jìn)行選擇。按照實(shí)際建設(shè)規(guī)定要求，當(dāng)巷道的實(shí)際長度小于300m時(shí)應(yīng)該選擇普通的掘進(jìn)設(shè)備，反之需要使用綜合掘進(jìn)設(shè)備。在掘進(jìn)設(shè)備的實(shí)際選擇中，其主要選擇的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)設(shè)備在實(shí)際作業(yè)中所展現(xiàn)出來的特點(diǎn)決定的。在綜合掘進(jìn)設(shè)備的使用過程中，能夠有效減少實(shí)際施工前所需要的準(zhǔn)備時(shí)間，使得掘進(jìn)技術(shù)能夠與實(shí)際生產(chǎn)要求相符合。同時(shí)，綜合掘進(jìn)設(shè)備的使用過程中，需要根據(jù)工程要求選擇適合的設(shè)備型號，確保在實(shí)際施工過程中能夠保證將掘進(jìn)設(shè)備發(fā)揮最大效用。

3.1.2選擇截齒

當(dāng)掘進(jìn)設(shè)備選擇結(jié)束后，還需要根據(jù)要求對掘進(jìn)機(jī)所使用的截齒進(jìn)行選擇，截齒在使用過程中是和作業(yè)效率相影響的。其耐磨性是主要的選擇條件。當(dāng)所選擇的截齒耐磨性不足時(shí)，其在高強(qiáng)度的工作需求下無法滿足實(shí)際工作要求，導(dǎo)致作業(yè)進(jìn)程受到限制，其作業(yè)質(zhì)量同時(shí)無法得到保證，還會(huì)加快截齒的報(bào)廢率，使得生產(chǎn)成本增加。由此可知，在實(shí)際的截齒選擇中，需要選擇高強(qiáng)度、耐磨性高的，以便在之后的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的作業(yè)中能夠更好的促進(jìn)作業(yè)效率的提高。但是，如果在掘進(jìn)技術(shù)中所遇到的巖石硬度過高，超出所有掘進(jìn)設(shè)備的實(shí)際工作性能，則需要采取其他的手段對其進(jìn)行處理，例如，可以選用爆破的方式，保障設(shè)備的有效使用。

3.1.3臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

在使用綜合型掘進(jìn)設(shè)備中，借助其自身所具備的液壓系統(tǒng)對巷道形成臨時(shí)性的支護(hù)，能夠提高工作掘進(jìn)的安全性與穩(wěn)定性，目前在實(shí)際的掘進(jìn)作業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用與普及，其使用效果十分明顯。除此之外，在使用過程中，需要先對設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行詳細(xì)檢查以及確保液壓閉鎖裝置的實(shí)際使用性能。

3.1.4綜掘機(jī)配套系統(tǒng)

在施工過程中，綜合性掘進(jìn)機(jī)的工作需要與施工中的管理需求以及系統(tǒng)設(shè)定相符合。首先，在施工之前需要與施工條件相結(jié)合，制定適合的管理體系，確保在工作中能夠充分發(fā)揮設(shè)備效用，保障工作安全與工作效率。此外，對機(jī)械設(shè)備的工作原理掌握以及工作方式的了解與學(xué)習(xí)需要對其進(jìn)行更為科學(xué)化的管理方式，確保在工作中能夠根據(jù)工作原理對實(shí)際工作實(shí)施進(jìn)行調(diào)整與完善，在工作中，當(dāng)設(shè)備使用之后需要及時(shí)對其進(jìn)行保養(yǎng)與后期維護(hù)，確保設(shè)備的持續(xù)使用。

3.2　復(fù)雜地質(zhì)條件下穿越斷層錨網(wǎng)的支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

（1）直接破頂法應(yīng)用。利用掘進(jìn)機(jī)在作業(yè)中直接對其進(jìn)行沖擊將巷道頂部斷層爆破，將穩(wěn)定材質(zhì)的頂板圍巖留存，之后使用錨網(wǎng)索對頂板圍巖進(jìn)行支護(hù)。就頂板巖石而言，當(dāng)其實(shí)際硬度不足5，或者之間的落差小于2cm時(shí)，則表示巖石過于脆弱，在施工過程中會(huì)出現(xiàn)碎裂的情況，無法在掘進(jìn)支護(hù)中使用。除此之外，在地下煤礦中的掘進(jìn)作業(yè)會(huì)存在一定的高度差異，在此基礎(chǔ)上，能夠直接使用破頂法支護(hù)。

（2）后退臥底法應(yīng)用。在煤礦地底的掘進(jìn)作業(yè)中，如果巷道中有斷層下移情況的出現(xiàn)，為了確保施工安全在支護(hù)作業(yè)中可以選擇后退臥底法。如果巷道上的斷層落差小于2.5m，且斷層上部頂板完好，在支護(hù)的使用中則可以根據(jù)巷道圍巖的情況選擇錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)確保巷道穩(wěn)定性與強(qiáng)度的實(shí)際提高。通常而言，在針對圍巖展開支護(hù)作業(yè)時(shí)應(yīng)該后移掘進(jìn)設(shè)備15m，如果現(xiàn)場的實(shí)際突破坡度大于掘進(jìn)設(shè)備工作面的施工坡度，在就需要建立一個(gè)巷道臥底，載坡高度小于13°，之后采取后退臥底支護(hù)，確保巷道的實(shí)際是施工高度與支護(hù)設(shè)計(jì)要求一致。

4　結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前的煤礦開采中，由于煤炭資源在實(shí)際的能源儲(chǔ)備建設(shè)中起到了重要的組成作用，隨著煤礦開采的難度增大，在實(shí)際的開采過程中需要不斷運(yùn)用到掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，尤其是在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，為確保作業(yè)人員的安全，煤炭資源的充分獲取，在提高煤炭開采水平的同時(shí)，為避免事故安全的發(fā)生，需要有效提高掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，加強(qiáng)對作業(yè)人員的安全防護(hù)工作。