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

安超

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新時(shí)期，我國(guó)對(duì)于煤礦資源的需求量也越來越大，在這種形勢(shì)下，各大煤礦開采企業(yè)為了充分滿足煤礦市場(chǎng)的需求，正在逐步開發(fā)與利用復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦資源。但在這一過程中，由于經(jīng)常遇到巷道斷面、巷道圍巖等掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)難點(diǎn)，因此就需要技術(shù)人員在煤礦掘進(jìn)支護(hù)的過程中充分應(yīng)用較為先進(jìn)的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。以此來提高煤礦的開采效率。本文章主要針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析與研究。

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

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.067

煤炭資源作為一種不可再生資源，其存儲(chǔ)量在不斷的減少，這就導(dǎo)致煤炭開采企業(yè)不得不向復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦資源進(jìn)軍。但與常規(guī)的煤礦開采環(huán)境相比，復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤炭開采環(huán)境更加惡劣，且施工技術(shù)難度較高，并面臨著一系列掘進(jìn)支護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)。而先進(jìn)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效克服煤礦掘進(jìn)支護(hù)中的技術(shù)難題，同時(shí)也可以確保煤礦開采過程中的安全性，因此，加強(qiáng)先進(jìn)煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用是十分有必要的。

1 煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的前期準(zhǔn)備

對(duì)于任何一項(xiàng)工程來說，其在施工前期都要做好充分的準(zhǔn)備工作。煤礦開采施工也不例外，其具體準(zhǔn)備工作如下：

首先，技術(shù)人員要對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面的勘查，并根據(jù)勘查結(jié)果來選擇恰當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備進(jìn)行輔助生產(chǎn)。目前，市面上最為常見的兩種機(jī)械設(shè)備分別為綜合式與普通式，對(duì)于這兩種機(jī)械設(shè)備的選擇要根據(jù)施工巷道的具體長(zhǎng)度來確定。長(zhǎng)度在300m以內(nèi)的巷道可以采用普通式掘進(jìn)設(shè)備；長(zhǎng)度超出300m的巷道要選用綜合式掘進(jìn)設(shè)備[1]。

其次，技術(shù)人員最終確定掘進(jìn)設(shè)備后，要根據(jù)實(shí)際的施工情況來選擇恰當(dāng)?shù)慕佚X結(jié)構(gòu)。對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)施工環(huán)境來說，施工人員可以選擇耐磨性能較高的截齒結(jié)構(gòu)來輔助掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行高效率的生產(chǎn)作業(yè)。

最后，施工單位要根據(jù)實(shí)際的施工情況來制定合理的管理制度，確保機(jī)械設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)過程中能夠充分發(fā)揮其自身的作用與優(yōu)勢(shì)，從而確保煤礦開采與生產(chǎn)工作順利的開展。

2 直接破頂支護(hù)技術(shù)

直接破頂支護(hù)技術(shù)主要的工作原理就是要求施工人員合理使用煤礦掘進(jìn)設(shè)備，對(duì)煤礦開采過程中遇到的部分?jǐn)鄬舆M(jìn)行強(qiáng)烈破除與沖擊除，在這一過程中，前期要保證巷道的斷面呈現(xiàn)出較為穩(wěn)定的自然拱形狀態(tài)，后期對(duì)巷道實(shí)施加固支護(hù)。

直接破頂支護(hù)技術(shù)不僅可以大大提升巷道在掘進(jìn)過程中相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)人員的安全性，同時(shí)也能夠進(jìn)一步增強(qiáng)頂板圍巖結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性。在一般情況下，該種技術(shù)主要適用于硬度在5kPa以上的頂板巖石或者是斷層落差達(dá)到2m以上的施工環(huán)境中[2]。在這種施工環(huán)境下，施工人員要盡可能選擇頂板巖石自行脫落的施工方式，同時(shí)也可以采用該種技術(shù)來對(duì)部分坡度相對(duì)較大的生產(chǎn)作業(yè)工作面的施工環(huán)境進(jìn)行有效的支護(hù)。

3 錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)技術(shù)與其他幾種支護(hù)技術(shù)相比具有較為明顯的普遍性。站在客觀的角度來看，大部分煤礦開采期間的施工環(huán)境均較為復(fù)雜，因此在實(shí)際開采煤炭的過程中，施工隊(duì)伍就會(huì)經(jīng)常遇到落差較大的斷層。由于這些斷層層面破碎情況較為嚴(yán)重，因此其穩(wěn)定性就相對(duì)較差，這就極易引發(fā)局部坍塌與局部破裂等情況的發(fā)生，從而嚴(yán)重阻礙巷道的掘進(jìn)活動(dòng)的開展。針對(duì)于上述情況，施工人員就可以采用錨桿支護(hù)技術(shù)來對(duì)巷道進(jìn)行有效的支護(hù)。

在大多數(shù)情況下，錨桿支護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，主要采用的加固方式以U型鋼構(gòu)件為主，通過這種加固方式可以對(duì)掘進(jìn)巷道內(nèi)的部分?jǐn)鄬咏Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整體的加固[3]。同時(shí)在該種加固方式的基礎(chǔ)上合理應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)，可以進(jìn)一步增強(qiáng)巷道斷層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保巷道掘進(jìn)工作的順利開展，大大減少由巷道內(nèi)斷層坍塌而引發(fā)的安全事故發(fā)生率。

4 后退臥底支護(hù)技術(shù)

在煤礦掘進(jìn)的過程中，施工隊(duì)伍經(jīng)常會(huì)遇到不同程度的斷層上移或者是下移的情況，在這種情況下，施工人員在煤礦開采的過程中就會(huì)面臨較多的安全風(fēng)險(xiǎn)。為此，煤礦開采企業(yè)要想有效的解決這一問題，就可以在煤礦開采生產(chǎn)作業(yè)的過程中充分合理的應(yīng)用后退臥底支護(hù)技術(shù)，并要進(jìn)行規(guī)范的技術(shù)操作。

首先，該技術(shù)應(yīng)該應(yīng)用在高程差值為2.5m以內(nèi)的巷道斷面支護(hù)工作當(dāng)中，通過后退臥底支護(hù)技術(shù)不僅可以提高錨網(wǎng)的強(qiáng)度，同時(shí)也能夠增強(qiáng)巷道的強(qiáng)度[4]；其次，后退臥底支護(hù)技術(shù)應(yīng)該應(yīng)用到巷道圍巖的支護(hù)作業(yè)當(dāng)中，為了進(jìn)一步提高施工人員在施工作業(yè)過程中的安全性，施工人員就要對(duì)掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行恰當(dāng)?shù)暮笸颂幚恚笸司嚯x應(yīng)該控制在15m左右；最后，若掘進(jìn)期間的工作面坡度低于自身坡度系數(shù)，施工人員就可以充分利用坡度在12°范圍以內(nèi)的載坡[5]，并將其當(dāng)做一個(gè)支撐點(diǎn)來確保巷道支護(hù)作業(yè)的順利完成。

后退臥底支護(hù)技術(shù)主要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)突出表現(xiàn)為其在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中不會(huì)對(duì)巷道內(nèi)的圍巖結(jié)構(gòu)造成較大的負(fù)面影響，同時(shí)還可以大大增強(qiáng)圍巖結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，確保施工人員在掘進(jìn)作業(yè)中的人身安全。

5 結(jié)束語

近些年來，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，整個(gè)生產(chǎn)行業(yè)對(duì)于煤炭資源的需求量呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)。在這種情況下，煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)就能夠充分發(fā)揮其作用與優(yōu)勢(shì)，特別是在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的煤礦開采過程中，煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)雖然還存在著一定的缺陷有待完善，但其卻能夠有效克服煤礦開采過程中遇到的巷道斷面、巷道圍巖等技術(shù)難題，大大提高煤礦開采的效率，提升煤礦開采過程中的安全性，從而促進(jìn)我國(guó)煤礦開采行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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