復雜地質構造下的巷道掘進支護研究

摘 要：現階段，我國煤礦巷道的掘進與頂板安全性都和支護措施有著密切聯系。特別是在一些復雜地質條件下的煤礦掘進，其中地質構造和威嚴的穩定性較低，很容易在掘進中出現變形或者頂板等事故問題。這樣一來，就對施工人員的安全造成了較大的威脅。所以說，本文主要就支護技術進行研究，要以實際的生產技術進一步對復雜地質構造情況下的煤礦掘進加以研究和規劃，最終找出高效的方法。

關鍵詞：煤礦掘進;復雜地質構造;掘進難點分析;支護技術

當前在工業現代化發展的推動下，我國工業生產對煤炭需求量在不斷提升，并且煤炭資源的開采力度也在增加。對此，將面臨著復雜地質構造的條件下，平板壓力也越來越大，這些都為煤礦決定生產帶來了許多難題和挑戰。那么，施工人員為了進一步實現在復雜，地質條件下完成煤礦的安全掘進，就要根據地質情況，并且運用積極有效的支付措施，最終降低掘進中出現安全事故的概率。

1 礦井巷道支護常見問題

1.1 環境惡劣，設備落后

當前，對于斷層等復雜，地形條件下的掘進技術，主要包括：直接破頂法、退后臥底法、錨桿臨時加U型鋼架法。所以說，這項工程對支護技術的要求要更高。上面這些決定措施的合理運用，可以進一步為煤礦掘進安全生產帶來可靠的技術支持。因為我國煤礦開采的巷道正處于發展階段，也是開采行業當中具有高風險的行業之一。那么，生產人員在實際開展工作過程中，就要以開采范圍為主，不斷地具有一定的開采技術，并且使其成為擴大的趨勢。不過，當前很多碰到在開采過程中的支護技術遠遠不夠完整，許多企業在決定設備的應用當中也存在較多的缺點，這樣一來許多礦井設備仍然處于落后的情況，也很難使得礦井綜合機械化開發得到擴展，難以提高工程施工的質量。

1.2 巷道結構混亂，操作不規范

在實際的生產過程中，煤炭開采的步驟應當是密切聯系的。同時，礦山在開采過程中往往會運用到懸臂式的掘進機，并且開采過程往往需要人工的空中作業和錨固，應當充分地利用各項資源的挖掘操作，盡可能減少設計流程當中的失誤，有效地提升整體掘進的效率。此外，施工人員在完成相關的設計過程中，應當運用高效的方法和技術，并且要以巷道開采的方式為主，盡可能滿足多樣性的技術開采的要求，促進我國礦山經濟技術得到有效的進步和發展。此外，施工人員在完成支護工作時需要注重周邊的環境，盡可能提升巷道掘進技術的施工技術要求。

2 巷道變形原因

當前，在我國復雜，地質條件下的支護，往往屬于軟巖支護，但是會受到風化的影響，形成整體結構單一的延遲，并且整體的力學性質也不夠穩定。目前，施工人員在開采過程中應當以部分的巷道合理支護工作為主，盡可能解決其中的問題。目前，很多先進國家都在研究巷道的施工性問題，還要以具體的研究為主，盡可能在日常生活中解決可能存在的難題。這時，許多巷道支護技術都要以錨索支護為主，這樣的技術需要在內部工作完成后，進一步有效地實現巷道圍巖的穩定性控制。而高應力需要積極地解決軟巖巷道發生變形的主要原因。這時，巷道兩側還會出現掘進中的情況，并且會伴隨著頂板的下沉，而底板會使得巷道的穩定性受到影響。此外，施工人員應當確定頂板的受力情況，并且要解決頂板中支撐問題，需要在不斷決定的過程中，進一步減少地板，確定好壓力發生的變化，就可以避免整體向導發生變形。特別是在掘進的狀態下，會影響到另一側的施工情況。這樣一來，就會出現連環性的破壞效應。與此同時，工程人員在發現底鼓之后，就有可能發生不同程度上的膨脹，其中的巖石強度也會降低，最終有可能還會發生一些坍塌等事故情況。

3 復雜地質條件下的煤礦掘進與支護技術

3.1 確定掘進機械設備臨界點巷道長度

施工人員應當確定綜掘機和普掘機的臨界點，并且以此為主要依據，還需要根據掘進機械的掘進水平確定最后的內容。一般來說，工程人員應當確定好工作面的施工，并且保障長度在300m以下運用普掘機。在遇到工作面施工長度超過300m時，就要更多的運用大型的綜掘機。這樣一來，工作人員可以充分地發揮設備的優勢，并且結合相關的施工工藝是其具備一定合理性，更好地滿足工程施工的要求，這樣有利于提升工程的施工效率。

3.2 綜掘機的選型

對于綜掘機選型與掘進施工來說，本身具備一定的專業性。施工人員在完成選型時，就要充分的考慮到下面幾個內容：煤礦和巖體自身的強度、巷道斷面、綜掘機的體積以及機身結構等。同時，施工技術人員還應當充分地考慮到設備的使用情況，并且確定好掘機的尺寸的充足，盡可能使工作中保修內容按照計劃順利進行和完成。

3.3 截齒的選擇

施工人員在完成截齒選擇前，就要充分的對當前的地質硬度進行確定，在面對地質較硬的情況，可以運用掘進機截取方式進行切割，并且保證掘進杰的截割速度。施工人員在面對硬度較高的情況時，就要對掘進機的截割能力加以研究，盡可能充分的運用一定的技術方法，盡可能避免對一些部件的磨損。

3.4 過斷層的錨網支護技術

3.4.1 直接破頂法

這種換成第一單元板當中，包括許多生產的為人面前，其穩定性較低，容易發生冒落的情況，還會對整個生產造成一些威脅。對此，施工人員可以積極地利用破頂法，先對松散圍巖予以清除，并留下穩定性好的頂板，保證其穩定性，最后要完成支撐和加固工作。

3.4.2 退后臥底法

對于退后臥底法主要指的是掘進機后退臥底向前，需要保障斷層點的確定位置和安全距離保持一定關系。而退后臥底法往往適用于完整和堅固的情況，并且還可以被運用在解決斷層落差較小的問題，最終有效地提升掘進施工的安全系數。

3.4.3 錨桿臨時支護加U鋼支護

設計人員在面對復雜的地質情況下，往往需要運用錨桿臨時支護加U鋼支護的方式，并且在利用這種技術過程中，合理地布置好錨桿間距，并保障其穩定性，使臨時支護足夠穩定。

4 具體應對措施

4.1 技術要點

巷道支護的關鍵就是選擇的支護技術，能否有效地控制好軟件的變形的問題，還需要通過對錨桿處理受損圍巖處理時，使其在有效范圍內得到控制，最終能夠提高圍巖自身的承載力。所以說，施工人員在掘進過程中還會遇到變形的情況，這是許多國家都是運用金屬支架完成操作。但是，這樣的支護技術很難滿足多變的軟巖力學性質的要求。

4.2 全金屬支護及U型支護

全金屬支護就包括：全封閉低金屬支護、現澆混凝土支護，并且在面對之后，體變形和委員盈利處理過程中，往往很難滿足當前的生產要求，僅僅會在一定范圍內具備一定強度而不適合在較大范圍內運用。而U型支護就要求金屬支架有著較高的伸縮性，還需要對其中的內容有著較好的適應，最終使得支護效果更好。此外，施工人員需要做好相關的結構，還要使承載力較強。

4.3 聯合支護

目前，施工人員應當積極地運用之后技術，并且錨桿支護作為動支護的類型，還需要在安裝過程中確定錨桿的安裝過程的應力，進而有效地保障在一定范圍內，最終達到支護目標。同時，施工人員在施工過程中，應當確定好支護的受壓情況，并且控制可能出現的變形現象，要盡可能提高圍巖自身的硬度，并且隨著時代技術的發展，確定好支護的施工技術特點，有效地達到理想的狀況，最終提升掘進技術的施工質量。

5 結束語

當前，隨著我國煤礦企業經濟的高速發展，對于能量資源的需求隨之也得到一定的提升，更重要的是對井下設備的要求也提高了。那么，在實際生產中，工作人員應當以安全操作為主，盡可能避免出現一些繁瑣的支護技術，而造成巷道支護施工難以適應環境要求，還需要科學地選用支付方式和材料解決當前支付中的難題，最終有效地提升整個礦井的經濟效益。同時，施工人員要想進一步提升效果，防止出現一些實踐性問題，就要在將來具體的實踐中具有一定的探索能力。

作者簡介：

王鵬超（1993- ），男，山西昔陽人，2014年畢業于陽泉職業技術學院煤礦開采技術專業，主要從事煤礦開采等方面工作。