支護技術的應用與探析

王威威

摘要：隨著經濟的發展，煤礦資源也得到了很大力度的開發和使用，煤礦企業在開采深度和區域上不斷拓展，面臨的問題也在增多，特別是一些集中型的煤礦開采區域，工程地質條件相對復雜。需要不斷對在掘進過程中加大支護技術的實施，以保證施工的安全和可靠。結合工程案例，對煤礦開采中遇到復雜地質條件后，如何做好支護技術的施工展開討論，期待能夠為后續提高煤礦開掘工作的安全水平研究提供參考價值。

關鍵詞：支護技術；應用；探析

導言

現階段國內的煤礦企業正紛紛加大其對現有煤炭資源的開發力度，隨著煤炭掘進的深入，煤礦開采的難度和深度都在逐漸增大，特別是對于那些地處集中煤炭開采區的煤礦來說。這些煤礦往往都具有周邊地質環境復雜多變等特點。這就要求在煤礦的掘進過程中需要為施工人員的安全提供保障，在煤礦掘進時需要對整個工作面做支護工作，確保掘進的順利進行。目前業內所使用的掘進支護技術主要有直接破頂法，后退臥底法和錨桿臨時支護加U型鋼架法等，這些方法都可以很好地在復雜地質環境中發揮支護的作用確保煤礦掘進的進行。

一、復雜地質條件的煤礦掘進難點

（一）地質結構被破壞

在那些地質條件復雜的區域中進行煤炭掘進施工時，般隨著煤礦開采深度的增加，其周邊的地質結構會變得不穩定，這會在一定程度上破壞原有的復雜地質環境下的煤層的地質結構，從而導致煤礦頂部的頂板巖性隨之產生變化，造成圍巖應力的增加。

（二）前掘后修的問題

所謂前掘后修是指在前方掘進工作完成后，為保證后期掘進的順利進行而要采取的對巷道頂底板的及時修補工作。這是一種在復雜地質條件下從事煤礦掘進工作中經常出現的問題。特別是在一些頂底板或者部分煤層松軟的位置，經常會出現破碎的問題。這種現象的存在會給煤礦掘進的施工帶來很大程度的不良影響，而且不利于巷道的成型。此外，伴隨煤礦掘進的進行，巷道的頂底板很容易發生大程度的收縮情況，使煤礦巷道的變形速度加快，為此就不得不進行修補工作。前掘后修的問題使掘進的工作量大幅增加。

（三）安全問題

對于一些較薄煤層占比大的煤礦地區，掘進支護工作可以為對薄煤層開采時通過煤礦巷道和半煤巖巷提供安全保障，可以對以這些作為關鍵對象的施工開采和采取巷道回采進行的施工進行掘進支護工作。此外，在對半煤巖巷進行掘進時，往往對作業中使用的掘進支護設備和掘進技術有著很高標準的要求。因此，為滿足半煤巖巷礦區的開采安全要求，需要工作人員合理使用掘進支護技術。

二、復雜地質條件下煤礦掘進支護的技術要點

（一）在機械設備的選擇上，根據巷道長度來選擇設備是非常必要的。巷道的長度不同，需要設備的能力是不同的。如綜合采掘機和普通采掘機，對于巷道的施工效果截然不同，普通采掘機適合用在長度小于300m的巷道中，綜合采掘機適合用在長度大于300m的巷道中。尤其是后者的使用，能夠縮短實際的施工時間。工作人員在進行采掘機的選擇的時候，一般要選擇正確的掘進工藝，方能適應施工現場的需求，而且選擇采掘機要考慮的因素還包括巷道的斷面情況、煤巖的硬度情況、施工長度的情況等等。

（二）對于掘進機的截齒，在進行掘進的支護的施工時，首先要考慮的就是耐磨性。掘進機的優良性能，很大程度上取決于截齒的強度，才能保證在施工中減少磨損，降低施工成本，保證施工質量，如果遇到巖石的硬度較大，地質較為復雜的情況，掘進機也不能完全滿足施工要求，就應考慮采取爆破的方式進行處理，避免機械設備受到損傷。

（三）在實際施工中，如果遇到技術性問題，需要采用掘進機開門施工的技術，例如對于掘進機的設備進行創新，如開門施工技術，所起到的作用就是減少實際操作中的阻力，降低爆破方式，加大掘進施工的比例，避免使用穿鑿放大的原理，合理選擇爆破技術，保持施工的合理和有序開展。

三、支護技術應用分析

（一）運用錨桿聯合U型鋼進行支護

當煤層處在相對復雜的環境中，通常情況下可采取錨桿支護，借助U型鋼來布置堅固的臨時性支護。通常情況下，復雜地質很有可能涉及到破碎或者塌陷的各種斷層，因此埋下了潛在性的隱患與安全威脅。面對上述狀況時，施工方有必要設置鋼結構，以便于開展全方位的錨桿支護。除此以外，臨時錨桿支護還具備超前固定的重要功能。通過運用全方位的錨桿支護，有助于創建穩定性以及可靠性更強的井下采煤環境。除了上述措施之外，對于截齒設備也要予以適當選擇，截齒設備應當具備優良的耐磨度以及強度，以便于迅速適應井下惡劣的運轉環境。

（二）對于不堅固的頂板巖層進行破除處理

破除不堅固的頂板圍巖，這種措施也可以稱其為直接性的破頂法。具體來講，上述支護模式指的是借助掘進機來直接沖擊某些斷層頂板，針對其中牢固性較差的位置進行直接破除。在此前提下，頂板圍巖就僅僅剩下了穩定性較強的圍巖部位。如果條件允許，應當能夠借助錨索網來實現上述的處理。對于整體性的頂板圍巖來講，應當將其限制在5以下的硬度系數以及2米以內的落差限度內。遇到特殊狀況時，頂板圍巖如果欠缺必要的韌性，那么將會迅速破碎，針對此類巖層就要運用堅固度更強的支護方式。從現狀來看，直接破頂法有助于增強整個支護的堅固程度。

（三）運用退后臥底的支護措施除了上述支護手段以外，針對錨桿支護還可以選擇退后臥底的方法。一般來講，退后臥底法更適合運用于上頂板或者堅韌性較好的巖層，這是因為此類巖層相對來講是較為完整的。同時，施工方最好將其限制于2.5米以內的斷層落差。借助圍巖加固的手段來實現相應的支護處理，在必要時還可以借助退掘進機來輔助相應的操作。相比來看，運用退后臥底的的支護手段有助于增強整體性的圍巖強度，確保現階段的圍巖支護符合特定的技術流程。煤礦掘進應當符合特定的技術指標，以便于保障整個圍巖具備的穩定性。

結語

隨著中國煤炭使用數量的不斷上升，在針對復雜地質條件下開展煤炭開采工作時要結合實際地形條件，針對不同的開采環節來有效地使用掘進支護技術，從而促使掘進支護技術可與實際煤礦開采地質條件完美融合，增加煤礦開采量。

參考文獻：

[1]宋建偉，李紅勛.分析復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術的應用[J].中小企業管理與科技，2013（4）：144-145

[2]李艷強.復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用分析[J].中國科技縱橫，2013（8）：146