復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)及應(yīng)用探討

袁海龍

【摘? 要】近年來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，我國的能源儲備較為豐富，相對于其他國家，擁有較多的煤炭資源，這些煤礦都深藏在地下很深的位置，人們要想獲得這些煤炭資源，就需要提前挖出相應(yīng)的通道。讓所有的作業(yè)人員能安全工作，完成煤炭的運輸。但是，在實際的開采過程中，我國煤炭資源的分布范圍較多，難免會存在較多的復(fù)雜地質(zhì)條件，同時，還能帶來非常多的安全隱患，嚴(yán)重影響整個煤礦開采工作。這時就需要相關(guān)人員能深入分析和研究復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，并將其運用到實際的掘進(jìn)工作中，保證作業(yè)的順利開展，同時，保證所有人員的生命安全。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地質(zhì)條件;煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù);應(yīng)用探討

1.煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

相比其他行業(yè)，煤礦行業(yè)經(jīng)常容易出現(xiàn)各式各樣的安全事故，這是因為煤礦深藏地下，在挖掘的過程中非常容易出現(xiàn)巷道坍塌的問題。巷道屬于整個礦井最低的地方，必須具有較強(qiáng)的通風(fēng)能力以及排水能力，同時，還需要將煤礦中開采出來的煤礦盡快運輸出來。但是，在實際過程中，保證整個巷道的安全性，不僅能大大提高整個煤礦的開采效率，同時，還能從根本上保證所有工作人員的安全性。雖然，我國各項技術(shù)都在快速發(fā)展的過程中，研究出非常多的新設(shè)備和新技術(shù)，但是，煤炭資源的數(shù)量正在不斷減少，挖掘的難度也在不斷提高中，而這會嚴(yán)重影響整個巷道的穩(wěn)定性和安全性。針對這一現(xiàn)狀，就需要相關(guān)工作人員能夠利用各種有效的方式，盡可能提高整個巷道的可靠性和安全性，因此，就需要靈活運用煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。目前，支護(hù)技術(shù)可以支撐起整個巷道，在煤礦中被廣泛應(yīng)用，取得較好的應(yīng)用效果。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，與支護(hù)技術(shù)相關(guān)的設(shè)備也隨之有所發(fā)展和提高。目前，煤礦中最常用的一種支付技術(shù)就是錨桿支付技術(shù)，這具有較好的效果，可以最大程度提高整個巷道的強(qiáng)度，同時，還能大大減少巷道可能出現(xiàn)安全問題的概率。在逐漸發(fā)展的過程中，也逐漸形成一個科學(xué)且標(biāo)準(zhǔn)的操作制度，促使各項工作變得更加安全與規(guī)范。

2.復(fù)雜地質(zhì)下煤礦開采的困難

地質(zhì)條件由于常年不斷演變，環(huán)境變得越來越復(fù)雜，在進(jìn)行煤礦開采時，很多煤礦層都處于山區(qū)，礦區(qū)的水文條件以及地質(zhì)條件等都比較復(fù)雜，開采中有很多不穩(wěn)定因素存在，而且煤層基本上處于深部，這些因素都使煤礦的采掘存在較大的困難。（1）地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化。煤礦地質(zhì)條件的復(fù)雜就決定了在開采煤礦時，深淺不同層次的巖層條件不同，這樣開采的難度就增加。而且由于對礦層進(jìn)行開采時會改變原本的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，圍巖的外力承受增加，開采過程中存在很多不安全性，使采掘工作更加困難。（2）巷道挖掘。地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的礦區(qū)，在進(jìn)行開采時，礦井上下的土質(zhì)都較為松散，而且煤層也較軟，這樣在挖掘巷道工作進(jìn)行時巷道的固定性較差，形狀難以保持，容易發(fā)生變形，這種情況下就使安全性問題受到較大的威脅。巷道的底部以及上部都會容易產(chǎn)生收縮，掘進(jìn)支護(hù)工作很難進(jìn)行。（3）半煤巷礦區(qū)安全。半煤巷礦區(qū)部分的地質(zhì)條件更為復(fù)雜，有較多的斷層會出現(xiàn)在這一礦區(qū)周圍，由于斷層的出現(xiàn)，巷道的挖掘坡度較大，而礦井深部很多的薄煤層煤量非常大，在進(jìn)行開采時，對巷道進(jìn)行掘進(jìn)支護(hù)可以利用半煤巷。不過在這一過程中，對支護(hù)技術(shù)以及相應(yīng)設(shè)備的要求很高，而且半煤巷周圍的安全也難以有效的保證，煤礦開采同樣存在一定的困難。

3.復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)及應(yīng)用

3.1選擇合適的截齒

在選擇完恰當(dāng)?shù)木蜻M(jìn)設(shè)備時，還需要工作人員能根據(jù)實際需求和相關(guān)要求，全面分析和了解掘進(jìn)機(jī)運用的截齒。截齒不僅會影響整個作業(yè)的效率，還會影響作業(yè)的質(zhì)量。工作人員在選擇截齒時，需要全面考慮其耐磨性。如果截齒不具備較強(qiáng)的耐磨性，那么，就無法適應(yīng)高強(qiáng)度的工作，還會大大增加截齒的報廢率，會在一定程度上增加生產(chǎn)成本。因此，在選擇截齒的過程中，相關(guān)人員要選擇具有較強(qiáng)耐磨性，同時，還具有較高的強(qiáng)度，這樣在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中，也能最大程度提高整個作業(yè)的效率。但是，煤礦的地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，遇到的巖石可能會具有較強(qiáng)的硬度，如果這些巖石的硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于掘進(jìn)設(shè)備能夠承受的上限，那么，就需要工作人員在實際工作過程中制定最恰當(dāng)?shù)拇胧?。如針對一些具有較強(qiáng)硬度巖石時，工作人員需要進(jìn)行爆破，避免這些巖石損壞掘進(jìn)設(shè)備，保證工作的順利開展。

3.2后退臥底法過斷層技術(shù)的應(yīng)用

實際工作人員掘進(jìn)操作過程中，會發(fā)現(xiàn)巷道斷層問題正在加重，而且基于持續(xù)下移現(xiàn)象下，為了能夠保證巷道開采工作順利進(jìn)行的同時，避免安全事故的發(fā)生，相關(guān)工作人員可以借助后退臥底法實施操作。如果有著高度差沒有超過2.5m的情況下，工作人員可以借助錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)加以開展巷道圍巖結(jié)構(gòu)的支護(hù)操作，有效提高頂板強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的同時，也能夠保證整體巷道結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定性的環(huán)境當(dāng)中。與此同時，此環(huán)節(jié)當(dāng)中工作人員還需要對掘進(jìn)設(shè)備加以向后移動大約15m。因為實際情況下，該項目土坡的坡度要明顯的大于掘進(jìn)機(jī)工作面的施工坡度，工作人員為了能夠嚴(yán)格按照支護(hù)設(shè)計方案進(jìn)行操作，必須將小于12°的載坡當(dāng)成是臥底，對其實施后退操作后，切實提高巷道結(jié)構(gòu)斷層的下部分巷道高度。尤其是低于此項目中不斷向下移動的煤層，更應(yīng)該運用臥底后退的形式進(jìn)行操作。在臥底層持續(xù)掘進(jìn)當(dāng)中，當(dāng)與斷面層位置相近時，巷道頂部達(dá)到斷層面上盤煤層頂板，接下來掘進(jìn)工作的進(jìn)行應(yīng)該應(yīng)用錨桿支護(hù)形式，對煤層的頂板結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)操作，確保斷層面頂板處于牢固的狀態(tài)。通過后退臥底支護(hù)形式的運用，實際煤礦過斷層支護(hù)過程中，能夠減少對頂板圍巖結(jié)構(gòu)的威脅，提高圍巖穩(wěn)定性的同時，也能夠有效提高支護(hù)的質(zhì)量與效率。但是，該種形式過程中會增加工作人員的任務(wù)量，基于持續(xù)增加的巷道高度下，無疑會加強(qiáng)整個操作過程的難度。面對該種現(xiàn)狀，工作人員在應(yīng)用此種掘進(jìn)形式時，可以應(yīng)用錨網(wǎng)索設(shè)備，努力提高斷面層的加固質(zhì)量，防止后期臥底施工巷道高度較高現(xiàn)象發(fā)生的同時，也能夠維護(hù)巷道環(huán)境處于較高的穩(wěn)定性以及安全性環(huán)境當(dāng)中。

3.3開門轉(zhuǎn)為技術(shù)的使用

對掘進(jìn)機(jī)的使用進(jìn)行完善，能夠使掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的使用得到有效的解決，開門轉(zhuǎn)為技術(shù)的使用可以減小掘進(jìn)工作存在的困難，最大化減少爆破的使用。例如，在復(fù)雜地質(zhì)下進(jìn)行煤礦掘進(jìn)，在對著開門方向使用掘進(jìn)機(jī)時，兩者之間的距離大概在100米，掘進(jìn)機(jī)的運輸量為40噸，這樣的情況下可以通過局部爆破的方式，使掘進(jìn)機(jī)的使用更加順利。

4.結(jié)束語

綜上所述：由于我國對煤炭資源消耗量的逐漸增大，就使得煤炭資源開采量逐漸變大，而且一般煤礦的地質(zhì)條件會非常復(fù)雜，為保障煤礦資源的開采安全和可靠，便要求煤礦企業(yè)必須采用安全有效的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，并且還要求技術(shù)人員必須提前了解開采煤礦的地質(zhì)條件，根據(jù)煤礦的實際情況來選擇適宜的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，以給復(fù)雜地質(zhì)的煤礦開采帶來效果。

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