復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用分析

段二坤

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)水平的提高，各行各業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)于煤炭資源的需求量也在不斷加大。雖然我國(guó)具有豐富的煤炭資源，但為了能夠滿足不同行業(yè)的用煤需求，隨著開(kāi)采時(shí)間的增加，煤炭開(kāi)采的強(qiáng)度以及開(kāi)采深度日益增加，這就會(huì)使得煤炭開(kāi)采工作不可避免的會(huì)遇到各類復(fù)雜的地質(zhì)情況，從而為開(kāi)采工作的開(kāi)展產(chǎn)生了一定的挑戰(zhàn)。在本文中，將就復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行一定的研究和分析。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件 煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù) 應(yīng)用

1 概述

我國(guó)具有豐富的煤炭資源，但是大部分資源都儲(chǔ)藏在地表以下150米-600米深處，這就導(dǎo)致對(duì)煤炭資源進(jìn)行開(kāi)采工作時(shí)，絕大部分時(shí)間都需要在地下進(jìn)行作業(yè)。而如果想在地下進(jìn)行采煤作業(yè)，相應(yīng)的掘進(jìn)巷道是必不可少的，也正是通過(guò)這部分巷道，才能夠保證工作人員得以在地下進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)時(shí)有良好的工作條件。同時(shí)，由于我國(guó)幅員遼闊、儲(chǔ)煤地區(qū)多而廣，這就使我們?cè)谶M(jìn)行煤礦開(kāi)采工作時(shí)往往會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)情況，部分較為復(fù)雜的地質(zhì)情況則會(huì)使工作環(huán)境較為惡劣，從而為采煤工作的順利開(kāi)展帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。為了能夠在這種情況下使工作得以良好的開(kāi)展，本文對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行一定的研究與改進(jìn)，從而使其更能夠符合實(shí)際工作的需求。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下的掘進(jìn)難點(diǎn)

2.1 在復(fù)雜地質(zhì)條件地區(qū)，隨著礦井開(kāi)采進(jìn)度的推進(jìn)，開(kāi)采深度的不斷增加，就會(huì)不可避免的對(duì)該地區(qū)煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，從而使煤層中的頂板巖性而隨之發(fā)生一定的變化，并且使圍巖的應(yīng)力會(huì)具有逐漸升高的趨勢(shì)。

2.2 在復(fù)雜地質(zhì)條件下的開(kāi)采過(guò)程中，還會(huì)非常容易出現(xiàn)前掘后修的問(wèn)題。在部分煤層以及頂?shù)装遢^為松軟的地區(qū)，就非常容易出現(xiàn)破碎問(wèn)題，在實(shí)際巷道掘進(jìn)過(guò)程中不利于巷道的成型，為工程施工帶來(lái)較大的影響。同時(shí)，巷道頂?shù)装逡矔?huì)在這個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)較大程度的收縮，從而使巷道的變形速度會(huì)進(jìn)一步加快。為了使采掘工作得以順利進(jìn)行就需要在掘進(jìn)之后再進(jìn)行補(bǔ)修，給掘進(jìn)作業(yè)帶來(lái)較大的工作量。

2.3 在部分薄煤層占據(jù)主要比重的煤礦地區(qū)中，在對(duì)薄煤層實(shí)行開(kāi)采作業(yè)時(shí)需要通過(guò)煤巷以及半煤巖巷作為關(guān)鍵對(duì)象并按照巷道回采的方式進(jìn)行掘進(jìn)支護(hù)工作。同時(shí)，在進(jìn)行掘進(jìn)半煤巖巷工作時(shí)，其對(duì)于參與作業(yè)的掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備以及掘進(jìn)技術(shù)也具有較高的要求，這就需要工作人員必須在保證半煤巖巷礦區(qū)安全的前提下進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下掘進(jìn)支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 機(jī)械設(shè)備選擇。在具體施工中，巷道的長(zhǎng)度往往是對(duì)于機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選擇的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中是選擇普掘機(jī)還是綜掘機(jī)則需要依據(jù)設(shè)備自身能力的不同以及巷道所需的長(zhǎng)度而具體確定。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，當(dāng)巷道長(zhǎng)度小于300m時(shí)，最適合的掘進(jìn)設(shè)備就應(yīng)當(dāng)選擇普掘機(jī)，當(dāng)巷道長(zhǎng)度大于300m時(shí)則應(yīng)當(dāng)選擇綜掘機(jī)，這種對(duì)于機(jī)械設(shè)備選擇的方法也正是依據(jù)設(shè)備自身特點(diǎn)的不同，以及根據(jù)施工方所應(yīng)用的施工工藝而確定的。其中，綜掘機(jī)能夠有效的對(duì)實(shí)際施工過(guò)程中的準(zhǔn)備時(shí)間進(jìn)行縮短，從而使工作人員所選擇的掘進(jìn)工藝更能夠滿足實(shí)際施工的需求。同時(shí)，在選定綜掘機(jī)之后，其型號(hào)的選擇也是一個(gè)需要慎重考慮的方面，這就需要我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的區(qū)別而對(duì)其進(jìn)行選擇，比如巷道斷面情況、施工長(zhǎng)度、煤巖硬度等等，從而能夠在對(duì)多方面因素考慮的情況下選擇最為適合的施工設(shè)備。

3.2 截齒選擇。掘進(jìn)機(jī)截齒的選擇也是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在具體選擇的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)截齒的耐磨度進(jìn)行充分的重視，其也正是衡量截齒適用性的最關(guān)鍵因素。如果截齒具有較高的強(qiáng)度，那么其在日常掘進(jìn)的工作中就會(huì)對(duì)工作的速度以及質(zhì)量起到較好的推動(dòng)作用，同時(shí)還能夠在保證工作質(zhì)量的同時(shí)減少磨損，降低生產(chǎn)成本。對(duì)于地質(zhì)情況較為復(fù)雜、巖石硬度較大且已經(jīng)超出綜掘機(jī)工作能力時(shí)，則應(yīng)當(dāng)通過(guò)爆破的方式對(duì)其進(jìn)行處理，從而避免強(qiáng)行使用機(jī)械設(shè)備對(duì)巖石進(jìn)行切割，以起到保護(hù)設(shè)備的作用。

3.3 臨時(shí)支護(hù)技術(shù)。我們使用綜掘機(jī)掘進(jìn)的過(guò)程，正是對(duì)綜掘機(jī)液壓系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程。而這就需要我們?cè)趯?shí)際施工的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)于設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)閉鎖裝置進(jìn)行充分的考慮。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，使用綜掘機(jī)自身液壓鎖進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)是相當(dāng)不錯(cuò)的一種方式，通過(guò)這種支護(hù)技術(shù)，則能夠較為有效的保證實(shí)際掘進(jìn)工作得以更為可靠、安全的進(jìn)行。

3.4 開(kāi)門轉(zhuǎn)為技術(shù)。在實(shí)際煤礦掘進(jìn)工作中，經(jīng)常會(huì)由于各種各樣的情況而遇到技術(shù)性問(wèn)題。而這就需要我們能夠?qū)υ械木蜻M(jìn)機(jī)設(shè)備進(jìn)行一定的創(chuàng)新，并且應(yīng)當(dāng)對(duì)掘進(jìn)機(jī)開(kāi)門施工的方式進(jìn)行充分的研究，從而能夠在實(shí)際操作的過(guò)程中較大程度的減少工作阻力，并逐漸減少掘進(jìn)工作中爆破方式的總體比例。比如在實(shí)際開(kāi)展掘進(jìn)工作中，當(dāng)需要使用掘進(jìn)機(jī)參與工作時(shí)，此時(shí)設(shè)備在一般情況下都會(huì)具有40t左右的運(yùn)輸量，而這兩者之間就需要存在約100m的高度差。同時(shí)，在實(shí)際施工的過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)避免對(duì)穿鑿放大原理的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)首先對(duì)爆破空間進(jìn)行合理的選擇，并且在正確選擇之后更能夠利于后續(xù)施工工序的進(jìn)行。

3.5 綜掘機(jī)配套系統(tǒng)。在我們以綜掘機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)能夠正確的對(duì)施工過(guò)程中的管理問(wèn)題以及系統(tǒng)問(wèn)題進(jìn)行良好的處理。這就需要我們首先能在具體施工之前擬好一套科學(xué)合理的管理體系，從而能夠保證施工工作能夠以更為安全、有效的方式得以開(kāi)展。比如通過(guò)彎皮帶實(shí)現(xiàn)輸送作業(yè)時(shí)，則可以通過(guò)大角度、長(zhǎng)距離的方式掘進(jìn)，與此同時(shí)還可能輔以小角度的掘進(jìn)技術(shù)。通過(guò)這部分技術(shù)的應(yīng)用，則能夠?qū)ζн\(yùn)行的工效進(jìn)行良好的提升。同時(shí)，在皮帶機(jī)尾部還備有自動(dòng)卸料裝置，通過(guò)此裝置的應(yīng)用不僅能夠會(huì)降低實(shí)際操作過(guò)程中對(duì)其產(chǎn)生的磨損，還會(huì)使施工過(guò)程中的安全性能夠得到保障。另外，在對(duì)機(jī)械設(shè)備工作方式及運(yùn)行原理良好的掌握的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)此規(guī)劃一套較為科學(xué)合理的管理體系，從而能夠在良好管理體系建設(shè)的前提下使掘進(jìn)機(jī)自身的工作性能能夠更好的發(fā)揮，并在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中做好對(duì)設(shè)備的定期保養(yǎng)，從而能夠以多角度的方式保障設(shè)備的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

4 穿越斷層錨網(wǎng)支護(hù)

4.1 直接破頂法。在這種方式中，就是通過(guò)掘進(jìn)機(jī)以直接沖擊的方式將斷層頂部進(jìn)行破除，從而只留下材質(zhì)較為穩(wěn)定的頂板圍巖，之后再通過(guò)錨網(wǎng)索的應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行支護(hù)。而在頂板巖石方面，如果其落差應(yīng)小于等于2m或者硬度小于5，那么在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中就會(huì)由于自身的脆弱性而容易碎裂，而不適用于支護(hù)工作。同時(shí)，由于在地下掘進(jìn)工作中其環(huán)境都會(huì)存在較大的坡度，對(duì)此情況我們也可以通過(guò)直接破頂?shù)姆绞絹?lái)解決其支護(hù)問(wèn)題。

4.2 退后臥底法。在礦區(qū)施工過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)斷層的上頂板仍然能夠保持完整、堅(jiān)固，且兩者之間的落差距離能夠保持在2.5m以內(nèi)，則可以通過(guò)支護(hù)的方式進(jìn)行圍巖。在此時(shí)的施工過(guò)程中，在掘進(jìn)機(jī)操作時(shí)應(yīng)當(dāng)通過(guò)先后退、再臥底的方式展開(kāi)施工，從而能夠以這種方式保證斷層巷道的各類指標(biāo)都能夠滿足實(shí)際施工的安全性需求。

4.3 錨桿臨時(shí)支護(hù)U鋼法。如果在具體的施工環(huán)境中存在落差較大的斷層，那么此種環(huán)境就為實(shí)際施工帶來(lái)較大破碎、垮塌威脅。對(duì)于此種情況，就需要我們以U型鋼架的方式對(duì)其進(jìn)行一系列的固定、臨時(shí)以及超前支護(hù)，并在支護(hù)的同時(shí)同錨桿支護(hù)方式進(jìn)行良好的結(jié)合，并在保證錨桿適當(dāng)傾斜角度的同時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行加固，從而使臨時(shí)支護(hù)更為堅(jiān)固。

5 結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)目前煤炭需求量不斷增加、煤炭事業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，做好復(fù)雜地質(zhì)條件下的掘進(jìn)支護(hù)工作是具有重要意義的一項(xiàng)工作，其不僅會(huì)為煤炭企業(yè)帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)，同時(shí)也是企業(yè)安全運(yùn)行的重要保證。在上文中，我們對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用方式進(jìn)行了一定的研究分析，而在實(shí)際施工過(guò)程中，也應(yīng)當(dāng)能夠聯(lián)系實(shí)際情況，以更科學(xué)合理的方式為掘進(jìn)支護(hù)施工的順利進(jìn)行作出保障。

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