復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用解析

張春雷

（國家能源集團寧夏煤業麥垛山煤礦，銀川750004）

1 引言

現代經濟的快速發展過程中，各行各業都得到了快速發展，煤礦作為現代基礎能源，不論是自用還是外銷，都獲得了較大的經濟效益。我國地域廣袤，在煤礦行業遍地開花的發展中，也遇到了一定問題，復雜地質環境是其中較為重要的原因之一。復雜地質條件下，進行煤礦掘進支護技術的應用較為復雜，對此進行分析能夠為行業發展提供借鑒。

2 煤礦掘進支護技術應用現狀

煤礦行業在發展過程中有著高收益和高風險的特點。在我國煤礦行業發展的最初階段，市場較為混亂，安全保障不足，有很多不規范作業現象，而最為重要的便是煤礦層往往在地下，挖掘中容易出現巷道坍塌，進而導致煤礦生產作業中常發生安全事故。巷道是整體礦井地下最深的結構，為了使地下作業人員的安全得到保證，需要有較好的排水及通風功能。為此，在煤礦完成開采后，需要盡快將煤炭運輸出巷道。巷道作為運輸主要通道，不僅需要保證運輸的效率，也要保證運輸的安全性，因此需要加強巷道的安全性，促進煤礦生產效率、效益發展。雖然現代科學技術得到了快速發展，但同時地表煤礦資源也在快速減少，煤礦深層化開發是煤礦行業明顯的發展趨勢。這也帶來了新的問題，即深層挖掘難度提升，最為重要的是巷道整體安全性及穩定性會受到負面影響。為了使巷道安全性得到保障，就需要不斷提升掘進支護技術水平，選擇合適的技術措施，為整體煤礦發展提供基礎保障。在現階段中，煤礦應用最為廣泛的掘進支護技術為錨桿支護，具有良好的應用效果，極大提升巷道強度，使巷道安全性得到保障。但實際施工中，也需要根據實際狀況選用合理的支護技術，保證安全的前提下提升經濟效益。

3 在復雜地質條件下使用煤礦支護技術的注意事項

3.1 在工作中使用恰當的設備進行煤礦的掘進

在較為復雜的地質條件中怎樣使用煤礦支護技術是一個非常重要的事情，對于那些普通的綜合挖煤機以及普通挖煤機來說，有一個臨界值那就是礦區的巷道長度。按照國家以及行業的相關規定和標準，在實際的工作過程中，如果工作時候的巷道長度大于300m，工作人員就會采用綜合挖煤機，而如果小于300m則會選擇使用普通挖煤機，換句話說，相關工作人員會根據實際施工情況來選擇不同的煤礦掘進機器，并在此基礎上采用相應的工藝技術，這樣的操作方式能夠在極大程度上提升施工的效率以及質量。除此之外，還能夠在一定程度上將機器設備的作用有效發揮出來【1】。

3.2 使用恰當的臨時支護設備進行煤礦的掘進

對于煤礦的掘進工作來說，由于煤礦本身就具有一定的危險性，所以煤礦的掘進工作也具有極大的危險性，而在地形較為復雜的工作環境中進行工作更是十分危險，所以，在這種工作環境下，選擇一個恰當的煤礦掘進臨時支護設備能夠在極大程度上保障工作人員的安全以及工作效率。舉個例子來說：當工作人員使用綜掘機液壓系統時，一定要進行全面的考慮，對綜掘機是否適合工作環境、相關的使用要求以及性能等信息進行全面的了解。在實際的工作過程中，施工人員為了能夠有效地保障自身的施工安全以及穩定性，大多會在使用臨時支護設備的同時，使用綜掘機自身所帶有的液壓鎖進行加強，從而確保工作的安全以及效率。

4 復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用

4.1 復雜條件下穿越斷層錨網支護技術

4.1.1 直接坡頂法

運用該方法的過程中，利用掘進機對頂部直接沖擊，針對巷道頂部斷層實施爆破。頂板圍巖中穩定性良好的可予以留下，并使用錨網索對其進行固定。頂板巖石的硬度在5以下，或落差在2cm以上，就說明該巖石脆性高且較為軟弱。因此，在支護中要對其進行處理，避免后續因巖石破碎發生安全事故。直接坡頂法適用于煤礦掘進施工中存在高差的情況。

4.1.2 后退臥底法

煤礦掘進施工過程中，巷道斷層下落的現象發生時，可以選擇后退臥底法進行處理。掘進設備在使用中，坡度較要求坡度更高的情況下，可以先進行巷道臥底構建，以此使整體坡度更低，能夠便于掘進設備的使用。在掘進施工中，通過后退臥底法的應用，能夠使施工達成相應的要求和標準。

4.2 起坡臥底和頂煤放炮技術

部分地區在進行煤礦開采作業時，會出現斷層現象，因為煤層機構持續向上移動，使巷道開采作業人員安全受到威脅。因此，為了保證人員安全、提升作業效率，可以通過頂煤放炮爆破+起坡臥底的方法，以此使掘進作業順利推進。該施工方法的應用中，若是巷道斷層為0.7m以下，同時水平坡度不大于12°的情況下，可以選擇堤坡臥底的施工方式來進行施工。在斷層高差超過12m的情況下，可以通過點小炮爆破的方式來處理斷層問題。煤礦地質條件復雜的情況下，可以通過兩種作業方式結合來使得巷道安全性得到保障。此外，斷層在完成揭露后，人員需要使用錨索支護來進行斷層保護。巷道支護完成后仍然存在斷層結構，且在4m以下時可使用掘進設備進行開采作業。

4.3 復雜地質條件下煤礦掘進支護技術的關鍵環節簡析

為了最大限度地提高煤礦掘進作業的有效性，在采取必要的掘進支護技術以外，還需結合實際需求的變化，就綜掘機的選型以及截齒的選擇等予以細化研究。首先綜掘機的選型對于煤礦掘進支護技術應用的有效性有著直接的關聯。在選取的過程中應該從以下幾個角度進行權衡。分別是巷道截面的適用性、切割強度的大小、切割功率的高低、運行效率的高低、煤巖強度的高低以及配件的供應質量。在對這些因素綜合考量基礎上，最終選擇出最為適宜的綜掘機機型。除此之外，截齒的選擇需滿足綜掘機對于截齒耐磨性的實際需求。高強度的截齒有助于提高掘進的截割速度，還可有效地降低截齒的磨損。值得一提的是，如果截齒的選擇不合理，出現了巖石硬度高于綜掘機截齒切割能力的情況時，不應該操縱綜掘機設備進行繼續截割作業。應立即停止作業并檢查設備的損耗情況，同時選取爆破作業的方式進行后續工作的開展。

5 結語

現代發展無法與能源的利用相分離，也正是因為能源利用技術的發展，現代生產、生活才會較以往傳統生活生產有翻天覆地的變化。目前，廣泛應用的能源是電力，通過各類能源的轉換使其成為電力，進而在生產生活中應用。煤炭是一次性能源，在工業高速發展的過程中，煤炭的使用是難以計數的，而隨著現代社會的發展，能源使用結構開始有所改變，煤炭的使用逐年下降。這種改變不僅是現代清潔型能源快速發展，同時也是煤炭能源開發能力下降的表現。本文對現代煤礦復雜地質條件地下掘進支護技術的應用進行研究，能夠為現代煤礦發展提供借鑒。