復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)探討

李培成

摘 要：由于大量開采，目前很多煤礦區(qū)的地質(zhì)條件和生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞，為實(shí)現(xiàn)高效且安全環(huán)保的開采，加快對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用成為了現(xiàn)階段煤礦企業(yè)的核心發(fā)展方向。本文主要對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了全面闡述，并對(duì)其煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了全面探析，以期在為煤礦巷道施工工作開展創(chuàng)造良好環(huán)境的同時(shí)，為煤礦開采工作安全度及運(yùn)輸效率的全面提高奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)；煤礦掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.069

1 復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)技術(shù)難點(diǎn)探析

現(xiàn)階段我國煤炭開采根據(jù)資源儲(chǔ)存狀況，主要仍以井工煤礦為主，隨著開采深度的加大造成地壓加劇，施工中頂、底板及煤層嚴(yán)重變形、垮塌及沖擊地壓等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率增加，造成巷道掘進(jìn)條件極差支護(hù)難度大，通常來講煤礦企業(yè)在煤炭開采前需要提前掘進(jìn)出大量的高標(biāo)準(zhǔn)巷道，為后期的開采創(chuàng)造良好環(huán)境，但隨著煤礦的大量開采導(dǎo)致原本就比較惡劣的礦區(qū)的地質(zhì)條件變得更差，開采難度和開采的危險(xiǎn)系數(shù)都在增加。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查來看，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，由于下述幾方面問題的存在，掘進(jìn)工作開展難度較大：

其一，經(jīng)濟(jì)社會(huì)時(shí)代背景下，為加快推動(dòng)我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，煤礦企業(yè)將原本較易開采且開采難度較低的礦藏已進(jìn)行開發(fā)，從而導(dǎo)致現(xiàn)階段滿足工業(yè)化生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹牡V帶大多分布在條件惡劣，地理環(huán)境復(fù)雜的荒郊野外，增加煤礦開采工作難度的同時(shí)也給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益帶來了嚴(yán)重影響。

其二，從某方面來講，伴隨著煤礦資源的不斷開采與挖掘，下方的巖石不斷裸露，礦井內(nèi)的巖石也在不斷地變化，而從某方面來講下方巖石應(yīng)力比較大，從而增加了后期挖掘的巷道起拱破裂的頻率，對(duì)從事開采工作人們的生命安全造成了一定影響。

其三，在進(jìn)行開采過程中，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，倘若開采人員在進(jìn)行巷道的挖掘時(shí)，遇到的是高應(yīng)力軟巖地質(zhì)，則不僅難以形成巷道，與此同時(shí)由光爆掘進(jìn)，變形就會(huì)相應(yīng)的加大，原本支護(hù)完成的巷道也極易破裂垮塌，在影響煤礦開采工程順利進(jìn)行的同時(shí)，也給工作中人員的生命安全埋下了巨大的安全隱患。

其四，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，近年來隨著我國電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，煤礦開采的相關(guān)機(jī)械設(shè)備水平已經(jīng)取得了顯著進(jìn)步，但是相較于國外其他國家來說，卻仍然存在一定的差距，與此同時(shí)就目前來看，從事煤礦開采的基層管理人員及井下施工人員大多專業(yè)文化程度偏低，人員結(jié)構(gòu)的不合理和不科學(xué)也嚴(yán)重阻礙了相關(guān)煤礦施工管理工作的有效開展。

其五，從目前來看，在復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦開采工作無法有效進(jìn)行的主要原因，很大程度上是因?yàn)楝F(xiàn)有生產(chǎn)礦井大多地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，存在很多斷層，而斷層的存在在一定程度上會(huì)增加大坡度巷道的產(chǎn)生，進(jìn)而增加了施工的難度，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益造成一定影響。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)探析

2.1 綜掘機(jī)與普掘機(jī)的臨界點(diǎn)確定

經(jīng)大量科研數(shù)據(jù)分析可知，復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦開采工作的工作質(zhì)量和工作效率在一定程度上與綜掘機(jī)與普掘機(jī)的臨界點(diǎn)確定有關(guān)，換言之倘若綜掘機(jī)與普掘機(jī)的臨界點(diǎn)確定的合理，則煤礦企業(yè)的質(zhì)量和開采效率就越高，反之則不僅會(huì)降低企業(yè)的開采質(zhì)量和效率，也會(huì)給開采工作人員的生命安全埋下巨大的安全隱患。通常來講，當(dāng)掘進(jìn)巷道的長度在三百米之內(nèi)時(shí)，煤礦企業(yè)可采用普掘機(jī)進(jìn)行施工掘進(jìn)，但倘若長度超過三百米，則為了縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，使相關(guān)的開采工藝更符合于煤礦開采工程的施工要求，煤礦企業(yè)需采用綜掘機(jī)進(jìn)行合理的施工掘進(jìn)，在確保機(jī)械設(shè)備優(yōu)點(diǎn)最大程度發(fā)揮的同時(shí)為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

2.2 綜掘機(jī)型號(hào)的合理選擇

從目前來看，在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行煤礦企業(yè)的開采和巷道的掘進(jìn)過程中，為最大程度地提高企業(yè)的開采質(zhì)量和效率，在選用綜掘機(jī)時(shí)，煤礦企業(yè)還需綜合考慮適用于本礦巷道的斷面、坡度、煤巖的硬度系數(shù)、綜掘機(jī)的性能參數(shù)（如體積、機(jī)械截割功率、截割強(qiáng)度、適應(yīng)巷道坡度、設(shè)備運(yùn)行效率）、配件供應(yīng)以及維修量等因素，從而選擇合適的綜掘機(jī)類型，提高巷道施工的安全性。

2.3 臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的合理運(yùn)用

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查可知，在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行煤礦的掘進(jìn)工作時(shí)，為最大程度地提高煤礦企業(yè)的開采質(zhì)量和效率，提高巷道施工的安全性，液壓系統(tǒng)的使用是目前煤礦企業(yè)煤礦開采過程中必不可少的機(jī)械系統(tǒng)，與此同時(shí)從目前來看，為更加順利的開展掘進(jìn)工作，提高開采工作的可靠性和安全性，在實(shí)踐過程中，對(duì)綜掘機(jī)機(jī)載液壓鎖采用臨時(shí)支護(hù)技術(shù)（機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置）是目前煤礦企業(yè)的主要施工舉措。

2.4 開門轉(zhuǎn)為技術(shù)的應(yīng)用

近年來，隨著我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)于煤礦資源的需求量也在與日俱增，但從某方面來講，由于經(jīng)濟(jì)時(shí)代發(fā)展過程中，對(duì)于煤礦資源的過度開采，從而導(dǎo)致原本環(huán)境就比較惡劣的礦區(qū)的地質(zhì)條件變得更差，因此在實(shí)際開采和施工過程中，不僅增加了煤礦企業(yè)的開采施工難度，同時(shí)也給開采人員的生命安全埋下了巨大的安全隱患，故此為最大程度地降低上述問題的發(fā)生，確保煤礦開采工作的順利進(jìn)行，在進(jìn)行煤礦掘進(jìn)工作中，當(dāng)施工人員面對(duì)一些技術(shù)難題時(shí)，煤礦企業(yè)往往需對(duì)掘進(jìn)機(jī)的自行開門施工工藝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，以期在降低工作阻力的基礎(chǔ)上，為掘進(jìn)工作的“零”爆破目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

總而言之，改革開放以來，隨著工業(yè)生產(chǎn)也人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)煤礦能源需求量的不斷增加，煤礦開采行業(yè)日益繁榮的同時(shí)，煤礦開采的工作難度也在不斷增加，故此為在地質(zhì)條件復(fù)雜且較為惡劣的山區(qū)科學(xué)合理的進(jìn)行煤礦開采工作，保證開采數(shù)量及工作人員的工作安全，一方面煤礦企業(yè)不僅需加大復(fù)雜地質(zhì)條件掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用力度和應(yīng)用范疇，同時(shí)也要選擇合理的掘進(jìn)設(shè)備及符合度最高的支護(hù)技術(shù)，以期為煤礦開采工作效率及經(jīng)濟(jì)效益的提高奠定良好基礎(chǔ)。

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