淺談煤礦掘進(jìn)技術(shù)在軟巖地質(zhì)條件下的運(yùn)用

張春頔

[摘 要]隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，煤礦不再是獨(dú)立的個(gè)體，領(lǐng)域的發(fā)展有著不容忽視的作用。我國(guó)對(duì)煤礦的需求量逐漸增大，煤礦的開采難度也逐漸增大，煤礦開采的強(qiáng)度、深度要求都更高，而煤礦的地質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜，為確保采煤時(shí)人員的安全，掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)相當(dāng)重要，文章結(jié)合福建煤礦的特點(diǎn)，提出了采煤時(shí)的一些問題以及采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。

[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)用探討

中圖分類號(hào)：TU963 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）45-0049-01

在進(jìn)行綜合采煤技術(shù)分析的過程中，利用錨網(wǎng)、炮采、等進(jìn)行支護(hù)以及對(duì)采煤工藝技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，可以提高礦井掘進(jìn)的效率。論文以某地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)為例，對(duì)煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究。

1 該煤礦掘進(jìn)地區(qū)的地質(zhì)條件

（1）該地區(qū)的地質(zhì)條件該煤礦掘進(jìn)區(qū)是擁有上百年歷史的煤礦老礦區(qū)，但是斷層多、礦井地壓過大，煤層內(nèi)地質(zhì)賦存條件不穩(wěn)定，且該區(qū)擁有十分復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，因此，該礦區(qū)是一個(gè)典型的深部礦井、高應(yīng)力的軟巖礦區(qū)。

（2）煤礦掘進(jìn)的技術(shù)難點(diǎn)。該礦區(qū)在煤礦開采過程中主要存在以下幾點(diǎn)困難：第一，伴隨著礦井開采深度的不斷推進(jìn)，礦區(qū)的各個(gè)煤層的頂板巖性的變化較為明顯，起拱圍巖的應(yīng)力升高趨勢(shì)明顯；第二，該地區(qū)礦井的頂?shù)装逡约懊簩铀绍?，容易破碎，在進(jìn)行巷道掘進(jìn)過程中，較難成形，且變形較為明顯，巷道頂?shù)装逡约皟蓭桶l(fā)生了較大程度的收縮，因?yàn)樽冃蔚乃俣容^快，因此該巷道進(jìn)行支護(hù)的難度較大，開采中容易出現(xiàn)“前掘后修”的問題，若掘進(jìn)中底板發(fā)生松軟，又易引起臥機(jī)；第三，由于地質(zhì)條件構(gòu)造多、十分復(fù)雜，因此巷道的斷層也多，有大坡度的巷道也多；第四，該礦區(qū)的礦井中。薄煤層的煤礦儲(chǔ)量在總儲(chǔ)量中所占比例較大，因此在對(duì)薄煤層進(jìn)行開采時(shí)，巷道回采掘進(jìn)支護(hù)主要以半煤巖巷或者煤巷為重點(diǎn)，在對(duì)半煤巖巷進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，對(duì)掘進(jìn)技術(shù)以及掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備的要求較高，所以保證半煤巖巷的快速掘進(jìn)成了保證該礦區(qū)煤礦正常開采的關(guān)鍵所在；第五，由于我國(guó)長(zhǎng)期采用的是傳統(tǒng)的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，未能完全與世界先進(jìn)的機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)結(jié)合，在管理和技術(shù)上都存在較大的難度；第六，該礦區(qū)的現(xiàn)有煤礦掘進(jìn)設(shè)備的破巖能力較差，若遇到半煤巖巷中的巖石層中硬度系數(shù)超過5的巖石時(shí)，礦井的截割速度就會(huì)慢下來，對(duì)設(shè)備本身的截齒以及截割頭等零件容易產(chǎn)生磨損，損害了掘進(jìn)設(shè)備另外在對(duì)巷道進(jìn)行掘進(jìn)支護(hù)時(shí)，設(shè)備也容易產(chǎn)生磨損。

2 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

（1）機(jī)械設(shè)備的選擇。在對(duì)于設(shè)備的選擇上要結(jié)合施工過程中巷道的長(zhǎng)度來進(jìn)行的，這樣煤礦企業(yè)首先是考慮到的因素。針對(duì)煤巷的長(zhǎng)度與機(jī)械設(shè)備能力的高低來進(jìn)行選擇一些普掘機(jī)等，這樣才能夠提高整體的工作效率與質(zhì)量。一般情況下在300m以下的巷道是應(yīng)該要選擇普掘機(jī)，在300m以外的巷道下采用綜掘機(jī)，這都是與施工工藝、設(shè)備整體特征有著很大的聯(lián)系，采用綜掘機(jī)是能夠降低時(shí)間的使用。采用哪一種設(shè)備主要是由該種設(shè)備是否適合施工的條件，只有適合施工的條件才能夠提高整體的工作效率。另外，工作人員還應(yīng)該要針對(duì)施工的具體情況來進(jìn)行分析，仔細(xì)觀察每一個(gè)過程需要使用的設(shè)備，在不同環(huán)境中運(yùn)用綜掘機(jī)的區(qū)別。

（2）截齒的選擇。在煤礦開采中使用合理的截齒也是其中一個(gè)比較關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)。其中，截齒的耐磨性是其整體使用度的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。只有當(dāng)截齒整體具有較高的強(qiáng)度，這樣在施工過程中才能夠降低其磨損性，在一定的程度上有利于降低成本的使用，進(jìn)而提高煤礦開采的質(zhì)量與進(jìn)度。在面臨比較復(fù)雜的地質(zhì)條件情況下，巖石的硬度是比較高的，這樣就會(huì)導(dǎo)致綜掘機(jī)設(shè)備性能是沒有適應(yīng)在其中，為了能夠保證設(shè)備的安全性是需要對(duì)其作出爆破處理，而不是采用機(jī)械對(duì)巖石切割的方法。

（3）臨時(shí)支護(hù)技術(shù)。對(duì)于綜掘機(jī)來說其主要就是通過液壓來對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行的，在具體的施工中就會(huì)對(duì)系統(tǒng)是否穩(wěn)定來進(jìn)行綜合考慮。一般情況下，臨時(shí)支護(hù)的配置在一定的程度上對(duì)于液壓鎖是能夠起到一定非常理想的效果，進(jìn)而使得掘進(jìn)支護(hù)起到其應(yīng)有的作用。

3 穿越斷層錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

（1）直接破頂法。該種方法一般就是運(yùn)用掘進(jìn)機(jī)來對(duì)斷層頂部直接地進(jìn)行沖擊，性能比較穩(wěn)定的頂板圍巖是需要留下來的，之后就可以運(yùn)用錨網(wǎng)來對(duì)其進(jìn)行支護(hù)。頂板巖石其硬度若是在5m以下落差也沒有達(dá)到2m，就說明該種巖石是比較脆弱的，在實(shí)際施工中非常容易發(fā)生碎裂，這樣也就沒有辦法進(jìn)行掘進(jìn)支護(hù)。另外，在地下煤礦開采中是有著很大的坡度，就可以采用直接破頂法支護(hù)。

（2）后退臥底法。在實(shí)際掘進(jìn)中，若是巷道中的斷層存在一定的下移的問題，為了能夠保證其安全，在支護(hù)中可以采用后退臥底的方法。在巷道斷層中的落差高度小于等于2.5m的時(shí)候，斷層若是仍然堅(jiān)固時(shí)，就能夠采用錨網(wǎng)的方式進(jìn)行支護(hù)，這樣在一定的程度上能夠提高巷道的穩(wěn)定性。通常情況下，對(duì)圍巖進(jìn)行支護(hù)的時(shí)候是需要將掘進(jìn)機(jī)向后移動(dòng)大約15m左右。

（3）臨時(shí)支護(hù)U鋼法。在實(shí)際工作中，若是斷層的落差過于大，在一定的程度上就會(huì)很容易造成巖石的破碎或是垮塌，這樣必然就會(huì)給施工的安全帶來一定的威脅。在這種施工的環(huán)境下，就應(yīng)該要采用U型鋼架的方法來對(duì)斷層進(jìn)行臨時(shí)性的支護(hù)，同時(shí)還是應(yīng)該要保證U型鋼架與錨桿的支護(hù)來進(jìn)行結(jié)合，并且還應(yīng)該要保證錨桿支護(hù)要有一定的傾斜角度。另外，為了能夠保證其臨時(shí)支護(hù)強(qiáng)度是需要對(duì)圍巖進(jìn)行加固的。

4 結(jié)語

煤礦掘進(jìn)過程中的安全支護(hù)是保證煤礦得以安全生產(chǎn)的根本策略之一。在支護(hù)過程中，應(yīng)該根據(jù)具體的地質(zhì)條件采用合適的支護(hù)方式，確保整個(gè)巷道的掘進(jìn)支護(hù)安全可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] 王衛(wèi)軍，侯朝炯.軟巖巷道工程參數(shù)優(yōu)化與工程實(shí)踐.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2000，09，19（5）：647-650.

[2] 李明遠(yuǎn)，袁亮，尹正柱，李偉等.高應(yīng)力極軟巖工程錨注支護(hù)機(jī)理及技術(shù)研究與應(yīng)用.淮北礦業(yè)集團(tuán)公司.山東科技大學(xué).淮南礦業(yè)集團(tuán)公司.中國(guó)礦業(yè)大學(xué).endprint