關(guān)于復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的研究

陳軍++++楊禮

摘 要：近幾年，隨著我國(guó)工業(yè)近幾年的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)煤炭資源的需求量不斷攀升，然而隨著煤礦開采強(qiáng)度與開采深度的增加，煤礦開采所面臨的地質(zhì)問題日趨復(fù)雜。煤礦開挖過程中掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是保證煤礦開挖安全、有效防治煤礦事故的關(guān)鍵。本文主要分析和研究了復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)；煤礦開采；掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

我國(guó)地大物博，有很豐富的煤炭?jī)?chǔ)量，煤礦業(yè)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)中占據(jù)了很大部分。但是隨著煤炭開發(fā)時(shí)間的加長(zhǎng)，開發(fā)的深度也在逐漸加深，引起了斷層或者褶曲等問題，嚴(yán)重影響著煤礦企業(yè)的挖掘進(jìn)度。因此，企業(yè)可以通過加強(qiáng)煤礦掘進(jìn)開采的掘進(jìn)支護(hù)作業(yè)，進(jìn)而為煤礦開采工作提供穩(wěn)定、安全、可靠的開采環(huán)境。

一、煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)存在的問題

由于煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)受到一定原因限制，增加了復(fù)雜環(huán)境下煤礦開采難度。首先，由于相關(guān)單位沒有對(duì)煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用重要性具有深刻認(rèn)識(shí)，為實(shí)際的工作帶來了很多潛在的安全隱患；其次，資金投入不足。由于企業(yè)對(duì)煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的認(rèn)識(shí)存在偏差，所以造成資金以及人力等方面的投入不足；最后，我國(guó)的當(dāng)前的開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)中，還存在一定的局限性。

二、復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦開采工作的影響因素

（一）地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化分析。對(duì)于煤礦的開采，大多數(shù)企業(yè)都是采用的由淺層到深層延伸的開采辦法。隨著煤礦開采深度的不斷加深，不可避免的對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成一定程度的破壞。地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化主要是指頂層板巖石特性方面的變化。此外由于巖石受到較大的外力影響，還會(huì)引起拱狀圍巖的變化。這兩種變化更加為煤礦企業(yè)的采煤工作增加了難度。

（二）巷道的開挖。由于礦區(qū)受到復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，容易出現(xiàn)礦井的底部和上部土質(zhì)較為松散的現(xiàn)象，再加上煤的地層也相當(dāng)松軟，進(jìn)而使巷道進(jìn)行開挖的過程變得十分復(fù)雜。比如，在開挖過程中，巷道難以保持固定的形狀，而且一次成型之后還不容易發(fā)生變形。此外，巷道的頂部和底部板塊也會(huì)出現(xiàn)明顯的收縮，極大地影響著工程的順利開展。

（三）半煤巷礦區(qū)的安全性分析。半煤巷礦區(qū)的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，在實(shí)際開采過程中，容易在巷道周邊會(huì)出現(xiàn)較大面積的斷裂層，而且巷道的坡度也較大。但是由于半煤巷礦區(qū)礦井內(nèi)的薄煤層儲(chǔ)煤量非常巨大，所以開采單位應(yīng)該加大對(duì)薄煤層的開采力度。巷道的掘進(jìn)支護(hù)主要是以半煤巷為重心，但由于半煤巷在掘進(jìn)技術(shù)和支護(hù)各種設(shè)備方面的要求比較高，所以為了保證開采工作的順利實(shí)施，一定要保證半煤巷礦區(qū)的開采安全。

（四）開采設(shè)備較為陳舊。開采設(shè)備的落后又進(jìn)一步增加了礦區(qū)開采的難度，從開采施工的技術(shù)設(shè)備方面來說，相對(duì)于國(guó)際開采水平來講，我國(guó)在這方面的發(fā)展還處于較為落后的階段。例如，在半煤巖巷進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，如果遇到的巖石硬度系數(shù)是在五級(jí)以上的話，開采設(shè)備的各個(gè)部分就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，進(jìn)而導(dǎo)致巷道采掘支護(hù)技術(shù)的設(shè)備受到破壞，進(jìn)而直接導(dǎo)致了整個(gè)開采工作難以順利進(jìn)行。

三、復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究

為保障復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦開采的安全性與穩(wěn)定性，所以要對(duì)煤礦掘進(jìn)支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。首先，合理確定綜掘機(jī)與普通機(jī)臨界點(diǎn)。要根據(jù)煤礦巷道長(zhǎng)度來決定合理確定綜掘機(jī)與普通機(jī)臨界點(diǎn)，保障煤礦開采的綜合優(yōu)勢(shì)；其次，科學(xué)選擇綜掘機(jī)型號(hào)。應(yīng)綜合考慮綜掘機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式、截割強(qiáng)度、生產(chǎn)效率、巖層強(qiáng)度、設(shè)備配件供應(yīng)、設(shè)備維修等因素，還因考慮掘進(jìn)設(shè)備與煤礦巷道斷面適用情況；最后，在選擇臨時(shí)支護(hù)技術(shù)時(shí)應(yīng)保證安全性。由于綜掘機(jī)在進(jìn)行開采工作時(shí)運(yùn)用的是液壓系統(tǒng)，所以為了確保液系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可以采取合理的臨時(shí)支護(hù)方式。

四、穿越斷層的錨網(wǎng)支護(hù)研究

（一）直接破項(xiàng)法。直接破頂法是指用掘進(jìn)機(jī)直接將頂板的巖層破除，只留下兩邊比較穩(wěn)定的面，然后利用錨網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)。主要是用于頂板不穩(wěn)定，容易破碎的地方。這些地方容易給增加支護(hù)技術(shù)的施工難度，但由于頂板的巖層硬度不是很大，可以直接用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行破損。此外，在煤礦掘進(jìn)的過程中，如果出現(xiàn)了巷道坡度突然增大的現(xiàn)象也可以采用直接破頂法。所以，這種方法可以有效解決頂板塌陷、巷道坡度突然增大的問題。

（二）退后臥底法。退后臥底法是指先對(duì)周圍的巖石進(jìn)行支護(hù)，然后讓掘進(jìn)機(jī)后退，臥底前進(jìn)。主要適用于在采礦過程中，如果遇到了斷層，但還保留著頂板的完整性的情況。這種方法可以保證斷層巷道中的低位高度符合安全技術(shù)要求，不但可以保證巷道的穩(wěn)定性，還可以保證斷層頂板的完整性，有利于促進(jìn)采礦作業(yè)的安全實(shí)施。

（三）錨桿臨時(shí)加U鋼法。由于部分礦區(qū)中存在較大落差的斷層，這樣的地質(zhì)結(jié)構(gòu)使得巷道周圍的巖石容易破碎，進(jìn)而引起巷道的垮塌，嚴(yán)重影響著施工的安全。這時(shí)就可以利用U型鋼架進(jìn)行固定支護(hù)，可以與臨時(shí)的超前支護(hù)、錨桿支護(hù)混合使用，加固時(shí)要注意讓錨桿傾斜45°。由于預(yù)緊力可以使周圍的巖石變得很穩(wěn)固，所以要使錨桿間的距離調(diào)整到最合適的距離。

五、結(jié)語

煤礦企業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要支撐，改善和創(chuàng)新開采技術(shù)和開采工藝對(duì)煤礦企業(yè)發(fā)展有重要意義。隨著煤礦開采深度與開采強(qiáng)度增加，煤礦開采地質(zhì)問題日趨復(fù)雜，地質(zhì)條件對(duì)煤礦掘進(jìn)進(jìn)度及安全性產(chǎn)生較大影響，所以開采人員必須要根據(jù)煤礦礦區(qū)的實(shí)際情況合理運(yùn)用煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，以確保采礦的安全和采礦工作的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]成云山.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用[J].山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，01：8-10.

[2]閆振超.論述復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊，2016，24：173+175.endprint