試析復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)及其運(yùn)用

李志強(qiáng)

摘要：結(jié)合具體實(shí)例，分析了復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤掘進(jìn)的難點(diǎn)，并指出了具體的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，其中包括綜掘機(jī)的選用、臨時(shí)支護(hù)技術(shù)、錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)等的運(yùn)用。實(shí)踐表明，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，煤礦采煤掘進(jìn)中運(yùn)用這些支護(hù)技術(shù)適應(yīng)了煤礦開采的需要，有利于確保煤礦開采的安全進(jìn)行，將來(lái)在類型開采中值得推廣和運(yùn)用這些采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào)：X752文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1.引言

在煤礦開采中，確保開采工作的安全進(jìn)行是施工單位的不斷追求。煤礦開采大多數(shù)是在地下進(jìn)行，為了保證開采的安全，采取相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)是十分必要的。對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件來(lái)說(shuō)，煤礦開采往往面臨更大的挑戰(zhàn)，采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)技術(shù)顯得尤為重要。文章結(jié)合具體工程實(shí)例，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)及其運(yùn)用等問(wèn)題進(jìn)行探討分析，提出相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)及其運(yùn)用策略，希望能夠?yàn)閷?shí)際工作提供借鑒與參考。

2.復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤掘進(jìn)的難點(diǎn)

某煤礦區(qū)擁有上百年的開采歷史，是年代較老的煤礦開采區(qū)，該區(qū)域的地形地質(zhì)條件十分復(fù)雜，當(dāng)?shù)氐臄鄬咏Y(jié)構(gòu)較多，礦井的地壓較大，對(duì)煤礦的順利開采帶來(lái)嚴(yán)重的不利影響。另外，礦區(qū)煤礦層的地質(zhì)條件極不穩(wěn)定，周圍的水文和地質(zhì)條件十分復(fù)雜，對(duì)煤礦開采帶來(lái)嚴(yán)重的不利影響，因而采用合理的支護(hù)技術(shù)顯得十分必要。具體來(lái)說(shuō)，該區(qū)地質(zhì)條件對(duì)采煤掘進(jìn)帶來(lái)的不利影響主要表現(xiàn)在以下多個(gè)方面。

2.1巖性變化明顯。為了增加煤礦的開采量，往往需要往更深的地方開采煤礦，這樣一來(lái)，每個(gè)煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，其中在頂板的巖性變化更大，拱狀圍巖受到的外力顯著提高，影響煤礦掘進(jìn)的安全進(jìn)行。

2.2煤層容易松動(dòng)。通過(guò)對(duì)該礦區(qū)的仔細(xì)調(diào)查分析可以得知，礦井頂部和底板的煤層都比較疏松，容易出現(xiàn)支離破碎現(xiàn)象。在煤礦掘進(jìn)的時(shí)候，煤層容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象。另外，頂板和底板都會(huì)出現(xiàn)較大程度上的收縮，導(dǎo)致支護(hù)工作難以有效開展下去，找不到恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式，對(duì)采煤掘進(jìn)的安全帶來(lái)嚴(yán)重的問(wèn)題。

2.3巷道斷層較多。在該煤礦當(dāng)中，地形地質(zhì)條件比較復(fù)雜，大坡度巷道、巷道周邊的斷層等復(fù)雜地質(zhì)較多。同時(shí)整個(gè)礦井內(nèi)的薄煤層比較多，存量占有很大的比重，而薄煤層開采作業(yè)當(dāng)中，巷道掘進(jìn)支護(hù)常常以半煤巷為主要對(duì)象，而半煤巷掘進(jìn)與支護(hù)要求較高，對(duì)采煤設(shè)備、支護(hù)方式都有著嚴(yán)格的要求。而能否提高設(shè)備裝配水平，采用恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式是做好半煤巷采掘的關(guān)鍵內(nèi)容，但是要求較高，給采煤工作帶來(lái)不利影響。

2.4傳統(tǒng)技術(shù)滯后。目前在煤礦采煤掘進(jìn)中，大多數(shù)礦井采用的是傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)，而發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面已經(jīng)取得突破，先進(jìn)機(jī)械化支護(hù)模式已經(jīng)得到了運(yùn)用。因此今后應(yīng)該改變這種情況，逐漸采用先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)，促進(jìn)采煤掘進(jìn)的安全順利進(jìn)行。

2.5設(shè)備裝配落后。該礦區(qū)所使用的采煤設(shè)備比較落后，不僅制約了該區(qū)采煤掘進(jìn)能力的提升，還影響支護(hù)工作的順利開展和支護(hù)技術(shù)的有效運(yùn)用。例如，當(dāng)半煤巖巷區(qū)出現(xiàn)硬度系數(shù)大于五的巖石或者巖石層，采煤掘進(jìn)設(shè)備往往會(huì)受到損壞，降低作業(yè)速度，設(shè)備磨損也比較嚴(yán)重，給整個(gè)采煤作業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的不利影響。

3.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)及其運(yùn)用

為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下存在的不利因素給采煤掘進(jìn)帶來(lái)的負(fù)面影響，促進(jìn)采煤掘進(jìn)的順利進(jìn)行，結(jié)合該礦區(qū)的地形地質(zhì)條件，在施工中采取以下采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)措施。

3.1確定綜掘機(jī)與普掘機(jī)臨界點(diǎn)。通常情況下，綜掘機(jī)與普掘機(jī)的臨界點(diǎn)與巷道長(zhǎng)度有著密切的聯(lián)系，巷道長(zhǎng)度根據(jù)掘進(jìn)水平來(lái)確定。在具體的采煤掘進(jìn)當(dāng)中，如果工作面施工長(zhǎng)度小于300m，通常采用普掘機(jī)，如果長(zhǎng)度大于300m，則需要采用綜掘機(jī)，以確保施工順利進(jìn)行，充分發(fā)揮各自采掘的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，也有利于合理安排施工工藝，確保煤礦采掘順利進(jìn)行。

3.2合理選擇綜掘機(jī)型號(hào)。為發(fā)揮綜掘機(jī)的優(yōu)勢(shì)，縮短施工時(shí)間，提高采煤進(jìn)度，使得采煤掘進(jìn)快速有效的進(jìn)行下去，一定要做好綜掘機(jī)的選型工作。要考慮對(duì)巷道斷面的適用性、機(jī)身結(jié)構(gòu)緊湊程度、煤礦煤巖強(qiáng)度、設(shè)備體積、功率、運(yùn)行效率等情況，選擇適當(dāng)?shù)木C掘機(jī)型號(hào)，使其在采煤掘進(jìn)中更好的發(fā)揮作用。另外，在截齒的選擇上，要選用耐磨強(qiáng)度較高的截齒，這樣在煤礦掘進(jìn)過(guò)程中，不僅能夠減少截齒磨損，還能夠提高掘進(jìn)截割速度，促進(jìn)采煤掘進(jìn)順利進(jìn)行。如果巖石硬度較大，不適用于截割方式的話，則需要運(yùn)用爆破的方式進(jìn)行煤礦開采。爆破時(shí)需要遵循施工技術(shù)規(guī)范，并注意保護(hù)綜掘機(jī)。

3.3重視臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用。在運(yùn)用綜掘機(jī)采煤掘進(jìn)時(shí)，對(duì)其運(yùn)行和工作有直接影響的是液壓系統(tǒng)，為提高采掘效果，要確保液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在開機(jī)和停機(jī)的時(shí)候，需要運(yùn)用液壓系統(tǒng)的閉鎖裝置。在實(shí)際工作中，通常是采用綜掘機(jī)機(jī)身的液壓鎖進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，通過(guò)臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的選用，有利于確保采煤掘進(jìn)的安全進(jìn)行，為采煤掘進(jìn)創(chuàng)造有利條件。

3.4重視采掘技術(shù)轉(zhuǎn)化運(yùn)用。煤礦掘進(jìn)中往往會(huì)遇到技術(shù)性難題，在這種情況下，合理選用煤礦掘進(jìn)設(shè)備，選用恰當(dāng)?shù)木蜻M(jìn)工藝顯得尤為重要，以降低采煤掘進(jìn)難度，提高采掘效果。例如，掘進(jìn)機(jī)后面往往跟著重達(dá)40t左右的運(yùn)輸量，并且其高差約在100m左右，針對(duì)這種情況，為了確保施工安全，施工中不應(yīng)該運(yùn)用穿鑿放大的原理，應(yīng)該先根據(jù)施工情況，合理爆破一段，然后進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)施工，以保證煤礦采煤施工的安全順利進(jìn)行。

3.5加強(qiáng)采煤施工管理。煤礦采掘施工應(yīng)該具有健全完善的管理制度，建立完善的管理制度，成立完善的管理機(jī)構(gòu)，并落實(shí)管理責(zé)任制，將管理的各項(xiàng)工作落到實(shí)處。例如，在運(yùn)用彎皮運(yùn)輸過(guò)程中，既可以采用大角度的長(zhǎng)距離進(jìn)行掘進(jìn)，也可以利用小角度的拐彎掘進(jìn)，從而有利于提高皮帶的工作效率。另外，皮帶機(jī)尾部安裝自動(dòng)卸料裝置，有利于減少對(duì)皮帶的磨損，確保采掘作業(yè)的安全。

3.6錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用。第一、直接破頂法。利用掘進(jìn)機(jī)破除斷層頂部，留下頂板圍巖，然后用錨網(wǎng)索支護(hù)。如果頂板巖石硬度系數(shù)小于5，落差小于2，可以采用該方式進(jìn)行支護(hù)。此外，如果坡度大，為緩解坡度，確保施工順利進(jìn)行，也可以運(yùn)用坡頂技術(shù)進(jìn)行支護(hù)，確保采煤掘進(jìn)順利進(jìn)行。第二、退后臥底法。斷層上頂板堅(jiān)固完整，并且上下落差不大于2.5m，可用支護(hù)進(jìn)行圍巖，并且掘進(jìn)機(jī)后退，臥底前進(jìn)，以卻確保巷道施工的安全。第三、錨桿臨支加U鋼法。當(dāng)斷層落差較大，圍巖堅(jiān)硬不易碎，并且容易出現(xiàn)坍塌，如果是這種情況，則需要運(yùn)用錨桿臨支加U鋼法支護(hù)，從而保證采煤掘進(jìn)的安全順利進(jìn)行。

4.運(yùn)用效果

在該復(fù)雜地質(zhì)礦區(qū)采煤工作中，通過(guò)運(yùn)用上述支護(hù)技術(shù)措施，合理選用綜掘機(jī)，注重臨時(shí)支護(hù)技術(shù)、開門轉(zhuǎn)為技術(shù)、錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)等，并加強(qiáng)施工管理，不僅促進(jìn)該礦區(qū)采煤掘進(jìn)的順利進(jìn)行，還確保了采煤作業(yè)的安全，促進(jìn)煤礦開采順利進(jìn)行，也提高了煤礦開采效益，贏得了施工單位和人們的一致好評(píng)，將來(lái)在類似復(fù)雜地質(zhì)條件下采煤掘進(jìn)的支護(hù)工作中，也可以從中得到借鑒與啟示。

5.結(jié)束語(yǔ)

總之，支護(hù)技術(shù)是煤礦開采中不可缺少的重要工作，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的采煤來(lái)說(shuō)，支護(hù)技 術(shù)的運(yùn)用顯得更為重要。今后在煤礦開采過(guò)程中，我們需要根據(jù)具體的地質(zhì)情況，采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)技術(shù)，預(yù)防煤礦安全事故的發(fā)生，確保煤礦開采順利進(jìn)行，促進(jìn)整個(gè)煤礦開采效益的提高。

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