論復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

馬坤

摘? 要：煤礦開采中采用了掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，為煤礦開采提供了基礎(chǔ)條件，煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)容易受到復(fù)雜地質(zhì)的影響，增加了掘進(jìn)支護(hù)的難度。煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)在復(fù)雜地質(zhì)中仍舊面臨著一些問題，必須以現(xiàn)場的實(shí)際情況為主，組織掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，避免復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)出現(xiàn)風(fēng)險。因此，文章主要探討復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的幾點(diǎn)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì);煤礦開采;掘進(jìn);支護(hù)

中圖分類號：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）16-0142-02

Abstract： The excavation support technology is adopted in coal mining， which provides the basic conditions for coal mining. The excavation support technology in coal mining is easy to be affected by complex geology， which increases the difficulty of excavation support. Coal mining excavation support in complex geology is still faced with some problems， so we must， based on the actual situation in the field， organize excavation support technology， to avoid the risk of coal mining excavation support technology under complex geological conditions. Therefore， this paper mainly discusses the application of coal mining excavation support technology under complex geological conditions.

Keywords： complex geology; coal mining; excavation; support

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步與發(fā)展，煤礦開采中也引進(jìn)了大量的技術(shù)，其中掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)就是煤礦開采中不能缺少的一項(xiàng)技術(shù)。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是保障煤礦開采順利實(shí)施的主要技術(shù)，有助于提高煤礦開采的安全性。煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)中面臨著一些難題，全面組織掘進(jìn)支護(hù)的應(yīng)用，維護(hù)煤礦開采的安全性，保障煤礦開采工作的合理性及科學(xué)性。

1 煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中復(fù)雜地質(zhì)的影響

煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)工程受復(fù)雜地質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面，結(jié)合工程實(shí)施做如下分析。

首先復(fù)雜地質(zhì)會影響煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備的影響，對設(shè)備有一定的破壞性，導(dǎo)致設(shè)備不能在煤礦開采中使用。煤礦開采支護(hù)時按照由內(nèi)而外、自淺向深的原則實(shí)施，該原則也會影響支護(hù)的效果，尤其是復(fù)雜地質(zhì)條件下，直接會干預(yù)煤礦掘進(jìn)支護(hù)的效果[1]。地層破壞是復(fù)雜地質(zhì)中的典型，其對煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的影響很大，當(dāng)破損巖體承受的壓力越大時，越容易破壞掘進(jìn)支護(hù)的效果，導(dǎo)致巖體變形，無法落實(shí)煤礦開采掘進(jìn)的工作。

1.1 引起前掘后修問題

前掘后修是指煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)前面掘進(jìn)后面緊接著維修，這類問題的影響比較嚴(yán)重，屬于復(fù)雜地質(zhì)煤礦中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。復(fù)雜地質(zhì)具有不確定的特點(diǎn)，煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中遇到復(fù)雜地質(zhì)時，當(dāng)掘進(jìn)過后就會引起破壞問題，立即需要組織修復(fù)，增加了掘進(jìn)支護(hù)的工作量，同時也會增加煤礦開采的風(fēng)險。

1.2 地質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性

煤礦工程中復(fù)雜地質(zhì)中表現(xiàn)出了多樣性的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性就會影響煤礦掘進(jìn)支護(hù)的施工效果。地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間也會產(chǎn)生相互的影響，一處地質(zhì)破壞后會牽動整體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，加重了煤礦掘進(jìn)支護(hù)的工作負(fù)擔(dān)，還會影響打孔、鉆進(jìn)的效果，表明復(fù)雜地質(zhì)對煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的影響。

2 復(fù)雜地質(zhì)中煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

結(jié)合復(fù)雜地質(zhì)中煤礦開采的案例，著重分析煤礦開采時掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的幾點(diǎn)應(yīng)用，具體分析如下。

2.1 合理選用綜掘機(jī)型號

綜掘機(jī)在煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中能夠控制好掘進(jìn)施工的時間，還能根據(jù)煤礦施工現(xiàn)場的情況適當(dāng)?shù)目s減時間，提高掘進(jìn)支護(hù)的效率[2]。綜掘機(jī)的型號直接關(guān)系到煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的施工效果，復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦工程中應(yīng)該注重綜掘機(jī)型號的選用，選擇與煤礦地質(zhì)條件相匹配的綜掘機(jī)型號，才能穩(wěn)定的展開掘進(jìn)工作。綜掘機(jī)不同的型號對應(yīng)著不同的施工狀態(tài)，煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)時，根據(jù)煤礦巷道斷面以及巖層檢測出的強(qiáng)度，分析綜掘機(jī)的型號是否適合煤礦開采環(huán)境。綜掘機(jī)型號選擇并應(yīng)用之后，要全面關(guān)注綜掘機(jī)的使用狀態(tài)，主要是因?yàn)閺?fù)雜地質(zhì)對煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)有著明顯的影響，所以要完善綜掘機(jī)的施工，滿足復(fù)雜地質(zhì)煤礦開采時的掘進(jìn)支護(hù)需求。

2.2 截齒的選擇與應(yīng)用

截齒的耐磨強(qiáng)度是選擇和應(yīng)用的一項(xiàng)主要指標(biāo)，耐磨強(qiáng)度直接關(guān)系到截齒在掘進(jìn)支護(hù)中的使用效果。截齒要達(dá)到規(guī)定的耐磨強(qiáng)度，這樣才能順利的實(shí)行掘進(jìn)，避免出現(xiàn)切割問題。復(fù)雜地質(zhì)煤礦開采掘進(jìn)時對截齒的要求比較高，復(fù)雜地質(zhì)中地形類型比較多，同一區(qū)域內(nèi)可能會有不同的地層，很容易造成截齒磨損的問題，嚴(yán)重時還會有斷裂的情況。截齒達(dá)到一定強(qiáng)度后，可以防止出現(xiàn)截齒異常，還可以保障煤礦掘進(jìn)支護(hù)工作的順利實(shí)施，除此以外高強(qiáng)度截齒還能發(fā)揮出可靠的保護(hù)作用，尤其是在煤礦爆破、破頂?shù)氖┕ぶ校佚X的保護(hù)作用非常明顯，能夠預(yù)防設(shè)備破壞，因此，選擇截齒時要以煤礦所在的復(fù)雜地質(zhì)條件為依據(jù)，按照地質(zhì)的需求選擇合適的截齒。

2.3 普掘機(jī)與綜掘機(jī)應(yīng)用

煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中不僅需要綜掘機(jī)，也需要普掘機(jī)設(shè)備，復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)上，區(qū)分普掘機(jī)與綜掘機(jī)，綜掘機(jī)的使用范圍廣，普掘機(jī)僅適用在煤礦開采面長度不超過300mm的項(xiàng)目內(nèi)。煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)項(xiàng)目中，把巷道長度作為臨界點(diǎn)，根據(jù)挖掘的長度選擇普挖機(jī)或者是綜掘機(jī)，發(fā)揮兩種機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢，為復(fù)雜地質(zhì)下煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)提供可靠的開挖設(shè)備。

2.4 臨時支護(hù)技術(shù)

綜采設(shè)備挖掘復(fù)雜地質(zhì)的煤礦巷道時，要落實(shí)臨時支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，臨時支護(hù)中不能忽視液壓系統(tǒng)的應(yīng)用，液壓系統(tǒng)提供了臨時支護(hù)的動力，需考慮復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，全面規(guī)劃臨時支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[3]。臨時支護(hù)是煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中不能缺少的技術(shù)，應(yīng)用范圍非常廣，臨時支護(hù)是需運(yùn)用掘進(jìn)機(jī)械把煤礦斷層的頂端去除，保留頂板圍巖中結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的部分，接下來組織臨時支護(hù)方法的應(yīng)用。臨時支護(hù)施工技術(shù)中，一定要注意穩(wěn)定性和鎖閉設(shè)備的應(yīng)用，這兩個方面對煤礦開采掘進(jìn)的影響較為明顯，直接關(guān)系到掘進(jìn)工作的順利性。臨時支護(hù)在復(fù)雜地質(zhì)的煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中，首先要經(jīng)過全面的研究分析，以勘察的實(shí)際結(jié)果為依據(jù)，規(guī)劃好液壓系統(tǒng)的臨時支護(hù)，以便緩解煤礦內(nèi)開采掘進(jìn)的工作壓力，還能輔助提升煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的穩(wěn)定度。臨時支護(hù)技術(shù)實(shí)施中要注意復(fù)雜地質(zhì)的影響，掘進(jìn)遇到的煤礦頂板落差超出2m，圍巖硬度不足5級時，就要注意預(yù)防頂板破碎問題，此類問題會增加臨時支護(hù)的難度，一般情況下掘進(jìn)支護(hù)中的臨時支護(hù)可用在整體性強(qiáng)、坡度大的煤礦工程中，在復(fù)雜地質(zhì)的煤礦作業(yè)中，一定要注意臨時支護(hù)與地質(zhì)環(huán)境及煤礦工程的匹配性，避免影響煤礦掘進(jìn)支護(hù)的安全性。

2.5 應(yīng)用開門轉(zhuǎn)為技術(shù)

應(yīng)用開門轉(zhuǎn)為技術(shù)改善了煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境，其可根據(jù)復(fù)雜地質(zhì)的影響，不斷的去改進(jìn)掘進(jìn)支護(hù)的方案，完善掘進(jìn)支護(hù)方案在煤礦開采工程中的應(yīng)用。應(yīng)用開門轉(zhuǎn)為技術(shù)降低了煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的難度。例如：煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)施工項(xiàng)目內(nèi)，工作人員安裝掘進(jìn)機(jī)，掘進(jìn)機(jī)本身承載的規(guī)定運(yùn)輸重量約40噸，運(yùn)輸高度差約100m，此時掘進(jìn)支護(hù)中不應(yīng)用穿鑿放大原理，需在一定的空間內(nèi)安排爆破，爆破操作就可以擴(kuò)大內(nèi)部的空間，促使掘進(jìn)支護(hù)工作可以完成，合理運(yùn)用應(yīng)用開門轉(zhuǎn)為技術(shù)，既可以降低掘進(jìn)支護(hù)的風(fēng)險，又可以完善掘進(jìn)支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用。

2.6 錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

錨網(wǎng)支護(hù)是復(fù)雜地質(zhì)中煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中不能忽視的技術(shù)，錨網(wǎng)技術(shù)可以提高復(fù)雜地質(zhì)的安全性，復(fù)雜地質(zhì)中含有斷層、巖石破損等情況，合理安排錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，就能解決復(fù)雜地質(zhì)對煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的影響。

首先錨網(wǎng)支護(hù)中的直接破頂法，可以應(yīng)用到不穩(wěn)定的斷層內(nèi)，比如有松動、軟質(zhì)巖石的地質(zhì)中，這類地質(zhì)下煤礦開采的危險性非常高，這時可以采用直接破頂法，在斷層有破損的地方安排頂端破頂，使用掘進(jìn)機(jī)直接頂開斷層，支護(hù)的過程中合理運(yùn)用錨網(wǎng)索，除特殊不能實(shí)行錨網(wǎng)支護(hù)的情況以外都可以安排直接破頂法，排除復(fù)雜地質(zhì)對煤礦掘進(jìn)支護(hù)的影響。

然后是錨網(wǎng)支護(hù)中的退后臥底法，復(fù)雜地質(zhì)中存在堅固的巖石，使用退后臥底法時要選擇距離斷層頂端有一定距離的位置，保障退后臥底的安全性，還能維護(hù)斷層結(jié)構(gòu)的完整性，避免掘進(jìn)支護(hù)有巖石脫落的情況。退后臥底的工作量比較大，要求施工人員具備足夠的體力和過硬的專業(yè)技術(shù)，由此才能確保退后臥底法的規(guī)范性。

最后是錨桿臨支+U鋼法，這種方法適用于斷層落差大、儲煤量豐富的地域內(nèi)，錨桿臨支+U鋼法中，在煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)時直接使用U型鋼架加固開采的巷道，合理規(guī)劃錨桿支護(hù)、臨時朝前支護(hù)的方法，錨桿傾斜度為45°，高質(zhì)量的完成錨桿支護(hù)。

3 復(fù)雜地質(zhì)中煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)改進(jìn)

復(fù)雜地質(zhì)中煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)改進(jìn)時，主要從安全性、穩(wěn)定性的角度出發(fā)。煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)實(shí)施前，需全面勘察復(fù)雜地質(zhì)，了解復(fù)雜地質(zhì)的分布，嚴(yán)格按照掘進(jìn)支護(hù)方案的規(guī)定執(zhí)行，必要時可以落實(shí)強(qiáng)制性的制度、條例，約束掘進(jìn)支護(hù)的過程，強(qiáng)化執(zhí)行相關(guān)的制度、條件，有利于維護(hù)掘進(jìn)支護(hù)的安全，降低復(fù)雜地質(zhì)的干擾[4]。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)改進(jìn)中采取事前、事中控制的方法，減少事后修整的次數(shù)，支護(hù)現(xiàn)場要安排專門的人員監(jiān)督，要求支護(hù)人員意識到復(fù)雜地質(zhì)的風(fēng)險，不斷地完善支護(hù)方法的應(yīng)用，適當(dāng)?shù)匾M(jìn)先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)，降低復(fù)雜地質(zhì)對煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的影響，確保煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)符合現(xiàn)場的地質(zhì)條件，優(yōu)化施工現(xiàn)場的支護(hù)環(huán)境，進(jìn)而保證煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)中的工作效率。

4 結(jié)束語

煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是一類重要的技術(shù)，其在復(fù)雜地質(zhì)條件中會增加掘進(jìn)支護(hù)的施工難度，增加了安全事故的發(fā)生幾率。復(fù)雜地質(zhì)中煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)施工中全面了解了復(fù)雜地質(zhì)的影響，并且注意復(fù)雜地質(zhì)對掘進(jìn)支護(hù)的影響，在此基礎(chǔ)上落實(shí)技術(shù)改進(jìn)策略，確保掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的有效運(yùn)用，更重要的是維護(hù)煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)中的安全性。

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