復雜地質(zhì)條件下煤礦掘進支護技術

王凱

摘要：近幾年，我國對煤炭方面的資源需求不斷提高，因此，相關的煤炭企業(yè)也得到了快速地發(fā)展。隨著煤礦掘進工程越來越多，地質(zhì)條件也相應變得復雜，為了對多類型的地質(zhì)條件進行掘進，因此煤礦的掘進支護技術便應運而生。下文將具體對煤礦掘進地區(qū)的復雜地質(zhì)條件、掘進支護技術及其技術的運用進行分析和研究，僅以參考。

關鍵詞：煤炭企業(yè);掘進工程;地質(zhì)條件;掘進支護技術;

1、掘進地區(qū)具體的地質(zhì)條件

1.1煤礦地區(qū)具體的地質(zhì)條件

很多的煤礦挖掘地區(qū)都是對一些有歷史性的老礦區(qū)進行開采，主要特點是：礦井地壓比較大和斷層較多，使得煤層里面的地質(zhì)儲存條件不夠穩(wěn)定。因此，煤礦地區(qū)是一個十分典型的包含有高應力的軟巖和深部礦井的礦區(qū)。

1.2在地質(zhì)條件復雜的情況下對煤礦進行掘進存在的困難

1.2.1地質(zhì)結構容易被破壞。很多礦洞的地質(zhì)條件如果比較復雜，那么在經(jīng)過一定程度的挖掘后，它的地質(zhì)結構已經(jīng)被嚴重地破壞了，所以礦洞的圍巖所承受的應力會不斷地被增大，導致采掘的危險系數(shù)不斷增大。

1.2.2煤礦容易出現(xiàn)斷層現(xiàn)象。一些較為復雜的煤礦地質(zhì)中，通常會存在斷層的現(xiàn)象，會對掘進巷道中的巖層結構構成直接影響。因為，在掘進的工作過程中，巷道的頂部承受的壓力太大，使得巖層特別容易產(chǎn)生裂縫。

1.2.3對薄煤層的開采過程比較危險。我國的一些煤礦地區(qū)，薄煤層占據(jù)的比例偏大，

因此，施工工作者應用最佳的采掘方法是：巷道回采。這種采掘方式的主要內(nèi)容是對巷道起到了支護的作用。而在這種地質(zhì)條件下實行掘進的工作，其掘進的設備需求比較高，因此，不僅使用的技術要求比較高，相對來說作業(yè)的資金成本而言也比較貴。因此此過程需要完善的技術與設備，否則將對施工過程的安全性構成直接的威脅。

2、煤礦掘進的支護技術

2.1比較直接的破頂技術

容易出現(xiàn)斷層現(xiàn)象的區(qū)域，說明其地質(zhì)條件十分不穩(wěn)定，因此，對采煤團隊來說它的開采難度會比較大，特別是達到煤層的地質(zhì)松軟層之后，其開采工作會變得更加艱難。因此，在斷層區(qū)域執(zhí)行開采工作時，為了保證其工作安全性，通常采用支護方式而不是采用直接破頂法。直接破頂法的主要工作內(nèi)容是：利用掘進機，把頂部的松軟層質(zhì)進行直接性地破壞，而余下的頂板巖就相對堅固了，然后結合錨網(wǎng)索起到支護作用。需要特別注意的是，當頂板的巖層差距為2m以內(nèi)、巖石的硬度數(shù)值在5以上的話，直接破頂法將不能對其進行支護作用，因為，巖板特別容易發(fā)生破碎現(xiàn)象。另外，如果坡度狀況比較大的話，可以直接采用“直接破頂法”的掘進方式，這樣會使掘進工作過程中的作業(yè)難度降低。

2.2退后臥底技術

在施工作業(yè)中需采用“退后臥底法”實行支護作用的話，是在一些煤礦區(qū)域相對來說很完整的地區(qū)進行，而且是在巖石比較堅固的情況下。在對退后臥底法的應用過程中，對掘進機進行綜合具有重要作用，此設備的運作方式是設備本身在不斷地后退，但其臥底卻不斷地向前。因此，這種支護技術的安全性很高，但是對施工工作者的體力要求比較高且嚴格，因為其工作強度和工作壓力都較高。

2.3臨支加U鋼技術

施工工作者在采用“臨支加U鋼法”技術的情況，一般是在巖石比較堅固，而且斷層落差比較大的一些區(qū)域。即對U型鋼架進行有效地利用，把巷道進行固定起來，使臨時的超前支護與錨桿支護進行結合。但是這種支護技術相對來說，其操作的要求特別高，而且實施過程的難度也比較大。尤其是施工過程中，施工工作者要對錨桿的傾斜度需要嚴格控制在45°，因為在這個角度該支護技術才能得到最有效的發(fā)揮。

2.4錨桿支護技術

在使用錨桿支護進行鉆孔的工作過程中，施工工作者為對鉆孔的質(zhì)量進行保證，需要對巷道的具體情況進行實際的數(shù)據(jù)了解，才能對鉆孔的寬度和深度進行確定，并且對鉆機的長度需要進行合適的選擇，因為需要減少鉆桿的換取次數(shù)和提高整體施工的速度。需要注意的是，鉆孔的大小需要按照最初的設計要求嚴格執(zhí)行，如果鉆孔出現(xiàn)偏小或偏大時，都會對錨桿的支護作用與效果直接構成影響。而且在安裝錨桿過程時，對錨固劑的使用需按照一定的科學比例進行配比并且要進行充分攪拌，而且攪拌的時間也不宜過長或過短，也會對最終的錨固效果產(chǎn)生影響，所以，工作人員要按照錨固劑的型號來選擇具體衡量適當?shù)臄嚢钑r間。

2.5錨索支護技術

錨索支護工作需要緊跟著采掘工作的進展過程，因為施工人員對錨索孔位進行合理的確定需要按照一定的技術標準，而且要依據(jù)技術標準選擇并確定好合適的錨索孔位，要對鉆號的孔位進行清潔和整理，再把樹脂藥卷裝進去，再使用攪拌機進行自動性的攪拌，在攪拌過程完成之后，過10-15分鐘之后就把錨索進行拉緊。需要注意的事項是，應用這項技術的過程中，施工人員對錨固劑的型號選擇要特別注意，在對攪拌器進行使用時，攪拌的速度是先較慢然后再加速，直到把錨索插入后再實行全速，攪拌的程度是錨固劑進行了凝固即可，然后把錨索拉緊，并利用切割器把留在外面的錨索部分切除掉。

3、掘進支護技術的應用要點

3.1選擇設備

在一些煤礦掘進工作復雜的地質(zhì)條件下，工作時對設備的具體選用需要按照巷道的長度。通常施工長度為300m以下時使用的開采設備是普掘機;而大于300m時，就需要使用綜掘機，因為可以對生產(chǎn)的準備時間進行縮短和提高其工作效率。

3.2選擇截齒

在對掘進設備進行選擇后，施工人員就需要對掘進機的截齒進行適當?shù)倪x擇。因為截齒的正確選擇關系到設備的利用率、磨損率和開采效率。因此，對截齒的選擇需要能適應高強度、高耐磨的工作環(huán)境，尤其是一些地質(zhì)條件很復雜的時候，需要選擇性能更好的設備。比如，巖石的硬度大于開挖設備的話，可直接采用爆破法。

3.3建立支護體系和配套系統(tǒng)

為了確保掘進機在工作過程中的安全度與穩(wěn)定性，工作人員在使用掘進設備時可利用液壓系統(tǒng)構建一個臨時的支護體系。需檢查相關設備的穩(wěn)定性和液壓閉鎖裝置的運行性能。而且，在對煤礦掘進支護技術進行應用時，可建立相應的配套系統(tǒng)，以妥善地處理相關施工問題。另外，掘進過程中，整體的環(huán)境具有一些多變特性，所以，相關人員要對整個掘進過程全面進行監(jiān)督，使掘進工作順利完成。

4、結束語

如上所述，如今社會對煤炭資源的需求不斷增加，開采難度系數(shù)也相應增大，因為其地質(zhì)條件的復雜程度越來越大。因此，在煤礦進行開采的過程中，施工人員對開采支護技術需要進行合理且科學地運用，使煤礦的開采效率不斷提高，從而對煤炭資源的市場需求實現(xiàn)全面地滿足。

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