復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究

(太原理工大學(xué)，山西 太原 030024)(中煤平朔井東煤業(yè)有限公司，山西 朔州 036000)

一、引言

根據(jù)綜合采煤技術(shù)的使用情況來(lái)看，合理運(yùn)用炮采、錨網(wǎng)等來(lái)完成支護(hù)操作，并對(duì)采煤工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于提高采礦掘進(jìn)效率有著重要影響。因此，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用有比較全面的了解，才能更好的提高煤礦掘進(jìn)過(guò)程的安全性，最終提高煤礦掘進(jìn)的綜合效益。

二、復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦地質(zhì)的基本情況

某煤礦掘進(jìn)區(qū)是有著較長(zhǎng)年限的老礦區(qū)，但其有著多種斷層、礦井地壓也比較大，因此，該煤礦掘進(jìn)區(qū)的地質(zhì)條件非常復(fù)雜，有著典型的高應(yīng)力、深部礦井特征。在煤礦掘進(jìn)深度不斷加大的過(guò)程中，礦區(qū)各個(gè)煤層的頂板巖性出現(xiàn)非常明顯的變化，致使起拱圍巖的應(yīng)力呈現(xiàn)逐步上升趨勢(shì)，并且，該礦井的頂?shù)装濉⒚簩佣急容^松軟，使得其出現(xiàn)變形比較明顯的情況，大大提高巷道支護(hù)的難度。根據(jù)該煤礦掘進(jìn)區(qū)域的整體情況來(lái)看，其巷道出現(xiàn)的斷層情況比較復(fù)雜，需要采取合適的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，并結(jié)合相應(yīng)的煤礦掘進(jìn)設(shè)備，才能降低煤礦掘進(jìn)過(guò)程的危險(xiǎn)性，最終獲得較好的煤礦掘進(jìn)效果。

三、復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)難點(diǎn)

(一)合理確定普通掘進(jìn)機(jī)和綜合掘進(jìn)機(jī)之間的界限

通常情況下，普通掘進(jìn)機(jī)、綜合掘進(jìn)機(jī)的臨界點(diǎn)與巷道的長(zhǎng)度有著直接聯(lián)系，必須根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇最合適的型號(hào)，才能確保普通掘進(jìn)機(jī)和綜合掘進(jìn)機(jī)的有效利用。一般工作面的施工長(zhǎng)度在低于300米的情況下，可以合理使用普通掘進(jìn)機(jī)，而在高于300米的施工長(zhǎng)度的情況下，則可以使用綜合掘進(jìn)機(jī)，對(duì)于提高施工工藝的合理性有著重要作用。由此可見(jiàn)，掘進(jìn)機(jī)的合理采用可以大大減少生產(chǎn)時(shí)間，從而提高掘進(jìn)工藝的技術(shù)水平，是保障煤礦工程施工進(jìn)度的重要基礎(chǔ)。

(二)綜合掘進(jìn)機(jī)的正確選型

在采用綜合掘進(jìn)機(jī)時(shí)，必須根據(jù)煤礦掘進(jìn)的實(shí)際正確選型，才能避免煤礦掘進(jìn)過(guò)程出現(xiàn)各種危險(xiǎn)。在實(shí)踐過(guò)程中，需要從機(jī)身機(jī)構(gòu)緊湊程度、綜合掘進(jìn)機(jī)體積、機(jī)器截割強(qiáng)度、運(yùn)行效率、巷道斷截面、機(jī)器設(shè)備維修量和配件供應(yīng)等多個(gè)方面來(lái)確定，是提高綜合掘進(jìn)機(jī)有效利用率的重要保障。

(三)截齒的合理確定

為了延長(zhǎng)綜合掘進(jìn)機(jī)的使用壽命，截齒的合理確定占據(jù)著非常重要的地位，需要從耐磨強(qiáng)度、長(zhǎng)度和硬度等幾個(gè)方面考慮，才能保證煤礦掘進(jìn)機(jī)的截割速度，從而降低截齒的受損程度。在實(shí)際施工過(guò)程中，如果遇到巖石硬度比綜合掘進(jìn)機(jī)截齒切割能力強(qiáng)的情況，則應(yīng)選擇爆破的方式來(lái)完成煤礦掘進(jìn)，不能使用機(jī)械設(shè)備強(qiáng)行切割，以避免機(jī)械設(shè)備被損壞情況出現(xiàn)，最終保證煤礦掘進(jìn)的安全性和施工進(jìn)度。

(四)臨時(shí)支護(hù)、開(kāi)門(mén)轉(zhuǎn)為技術(shù)

在合理應(yīng)用綜合掘進(jìn)機(jī)的時(shí)候，需要對(duì)綜合掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行全面分析，保證液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和定開(kāi)機(jī)時(shí)的閉鎖設(shè)置情況，才能更好的完成煤礦掘進(jìn)作業(yè)。通常情況下，采用的支護(hù)技術(shù)是綜合掘進(jìn)機(jī)的機(jī)載液壓鎖，可以有效降低煤礦掘進(jìn)工程的工作強(qiáng)度，最終提高煤礦掘進(jìn)過(guò)程的可靠性和安全性。隨著煤礦掘進(jìn)工程的不斷施工，某些情況下需要進(jìn)行自行開(kāi)門(mén)施工工藝技術(shù)的創(chuàng)新，才能有效降低工作難度，是掘進(jìn)工作零爆破得以實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。例如:在正對(duì)著開(kāi)門(mén)方向使用掘進(jìn)機(jī)時(shí)，其跟隨的運(yùn)輸量有40噸，距離有100米左右，必須采用爆破方式來(lái)開(kāi)門(mén)，才能確保煤礦掘進(jìn)的安全性，最終保障煤礦掘進(jìn)工程順利施工。

(五)施工管理、綜合掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)問(wèn)題

在實(shí)際施工過(guò)程中，先進(jìn)、科學(xué)的施工管理機(jī)制，可以有效提高組織管理技術(shù)水平，最終保障施工的高效率。例如:合理運(yùn)用彎皮帶運(yùn)輸技術(shù)，保持小角度連續(xù)拐彎時(shí)與大角度長(zhǎng)距離拐彎掘進(jìn)的角度為26度，則可以提高皮帶的工作效率，并保證作業(yè)過(guò)程的連續(xù)性，最終加快煤礦掘進(jìn)速率。

四、復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

(一)錨網(wǎng)支護(hù)的退后臥底法應(yīng)用

根據(jù)該煤礦掘進(jìn)區(qū)的情況可知，斷層的頂板比較完整，上部和下部的距離在低于2.5米的情況下，因此，合理應(yīng)用支護(hù)技術(shù)進(jìn)圍巖，需要及時(shí)后退掘進(jìn)機(jī)、臥底前進(jìn)，才能確保斷層巷道中低部的高度、安全性與施工要求完全相符，以達(dá)到增強(qiáng)圍巖穩(wěn)定性的目的，最終保障煤礦掘進(jìn)過(guò)程的安全性。

(二)錨網(wǎng)支護(hù)的直接破頂法應(yīng)用

通常情況下，這個(gè)掘進(jìn)方使用掘進(jìn)將斷層的頂部直接破除，以保留穩(wěn)定性較強(qiáng)的頂板圍巖，并使用錨網(wǎng)索對(duì)圍巖進(jìn)行支護(hù)。因此，頂板的巖石強(qiáng)度一般不超過(guò)5，上部和下部的距離一般不超過(guò)2米，并且，支護(hù)支護(hù)難度比較大的情況下，則可以采用直接破頂?shù)姆椒▉?lái)解決煤礦掘進(jìn)過(guò)程的支護(hù)問(wèn)題。

(三)錨桿臨時(shí)支護(hù)加U型鋼方法的應(yīng)用

在落差較大的斷層中，其圍巖很容易破碎，致使垮塌現(xiàn)象出現(xiàn)，因此，采用U型鋼架來(lái)完成固定支護(hù)操作，并結(jié)合臨時(shí)錨桿支護(hù)、超前支護(hù)一起使用，將錨桿傾斜度控制在45度，可以有效增強(qiáng)支護(hù)效果，最終避免頂板破落情況出現(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的合理應(yīng)用，可以大大提高復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)的安全性，并提高煤礦開(kāi)采的效率，對(duì)于減少安全事故發(fā)生率有著重要影響。因此，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，根據(jù)煤礦掘進(jìn)的數(shù)據(jù)情況，選擇最合適的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，是保障采礦人員生命安全的重要途徑。

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