小議復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用

王宏偉

摘 要：我國的經(jīng)濟發(fā)展需要的不僅是技術的支持，還有能源的供應所提供的基礎動力。而煤礦作為我國當前依然廣泛使用的一種能源，其開采量也在市場需求與日俱增的前提下得到了極大的提升。而煤礦的開采規(guī)模一旦擴大，其所面臨的開采條件必然會日益復雜。同時，如果要開采位于地質復雜的地區(qū)的煤礦，工作人員必須有效地利用相應的掘進支護技術來對開采過程的安全性進行有力的保障。因此，本文以此為立足點，嘗試分析在復雜的地質條件下，如果要進行煤礦的開采工作，應當如何有效地應用掘進支護技術。

關鍵詞：復雜地質條件;煤礦;掘進支護技術

引言：

由于我國大部分的煤炭資源都位于地下一百五十米到六百米的區(qū)間范圍內，甚至有的還處于比六百米更深的地區(qū)，因此，一旦要進行煤炭的開采工作，就必然免不了地下作業(yè)這一重要環(huán)節(jié)。而在這一環(huán)節(jié)中扮演關鍵性角色的，當數(shù)掘進巷道這一過程，巷道的質量一方面關乎煤炭開采過程的順利性程度，而另一方面又關乎進行地下作業(yè)的人員的安全。因而，如何在面臨復雜地質條件的前提下，提高做好掘進巷道支護工作的水平，是保障煤炭開采過程的有效性和安全性的重要基礎。

一、在復雜的地質條件下進行掘進工作的挑戰(zhàn)

煤礦開采過程中，往往會對該區(qū)域的地質結構產(chǎn)生不同程度的影響。隨著煤礦開采深度的不斷增加，煤礦所在地的地質結構就會面臨著穩(wěn)定性上的改變。其次，地質復雜的開采條件更容易導致“前掘后修”問題的出現(xiàn)。在開采過程中，如果頂?shù)装逋临|松軟，就很容易造成地層破碎的問題。一旦出現(xiàn)這一問題，就會使得巷道在形成過程中出現(xiàn)收縮和破碎等問題，極其不利于后期的掘進工作。因此，為了解決這一問題，保證施工過程的安全性和穩(wěn)定性，工作人員就不得不花費時間和物力人力為巷道中出現(xiàn)問題的區(qū)域進行修繕，如此一來，相應的工作量和投入量就加大了。

二、在復雜地質條件下煤礦掘進支護的關鍵技術

（一）根據(jù)不同情況選擇機械設備

影響煤礦掘進支護施工過程是否能夠有效進行的關鍵因素之一是對機械設備的選擇。而在選擇機械設備的時候，有兩個重要的參考因素需要考慮，其一是實際的地質條件，其二是巷道的長度。除此之外，在對煤礦掘進施工所常用的三種機器（連采機、綜掘機以及掘錨機）之間進行選擇的時候，使用者必須全面地了解這三種機器在施工過程中的優(yōu)缺點，同時實際而謹慎地參考巷道的具體情況。當巷道的長度在三百米之內，并且是在掘進巖巷或半煤巖巷的前提下，綜掘機是最佳選擇。而選擇連采機的情況一般是當巷道長度不止三百米，而且施工的地質情況較為良好穩(wěn)定，比如頂?shù)装宓膸r性較為穩(wěn)定，同時無片幫的情況下。最后，在巷道不止三百米而且地質條件十分復雜且不穩(wěn)定的情況下，施工人員一般會選擇掘錨機來進行掘進工作。

除此之外，可以作為機械設備選擇的重要參考因素的，還有施工過程中所需用到的相關的工藝和技術。就拿掘錨機來說，其在有效減少施工準備時長方面所能夠發(fā)揮的作用是遠遠大于其他兩種機械的。因此，使用掘錨機，也就能夠為施工人員贏得更多的探究掘進施工工藝方案的時間，從而進一步地保障了施工的整體水平。其次，綜掘機的型號選擇也是一個重要的問題。在進行這一選擇的時候，施工人員需要考慮的問題不僅有巷道的斷面狀況，還有煤礦層的硬度水平等等。只有根據(jù)實際施工過程所需面臨的種種條件，才能夠因地制宜、有針對性地選擇出最利于掘進施工的機械設備。

（二）因地制宜地選擇掘進機的截齒

掘進機上的截齒是否具備足夠高的耐磨損能力，會對掘進工作產(chǎn)生不容小覷的影響。只有施工人員對截齒耐磨程度的提高這一問題給予足夠的重視，才能夠使其在推動掘進速度提高方面起到正面的作用，同時也能夠通過其磨損程度的有效降低，來為施工單位節(jié)省一定的成本。其次，在面對一些巖石堅硬程度超過掘進機械所能處理的水平的地質條件時，施工方可以適當?shù)剡x擇以爆破的方式來推進施工過程，從而更好地保護掘進設備。

（三）開門轉為技術

在地質條件十分不利于進行煤礦開采工作的前提下進行掘進工作，難免會遇到一系列技術難題的困擾。這就要求施工方必須創(chuàng)新對原有的機械設備進行使用的方法，有效地研究出能夠更好地實現(xiàn)掘進機開門工作的方法，以求最大程度上降低掘進工作所面臨的阻力。

（四）掘錨機配套系統(tǒng)

作為開發(fā)復雜地質下的煤礦資源所必備的器械之一，掘錨機的使用問題、管理問題如果沒有得到妥善的處理，必然會影響掘進工作的整體效率。因此，工作人員如何有效地制定出一整套的掘金作業(yè)方案，同時做好掘錨機的管理工作，就成了不容忽視的問題。比如在進行輸送工作時，一般會使用到彎皮帶這一輸送工具，這時候就可以借用一定的掘進方式，例如加大角度、拉長距離的方式來提高皮帶輸送的效率。除此之外，將自動卸料裝置安裝于皮帶機的末端，就能夠有效地提高運輸過程中的安全水平，同時還能夠降低操作過程中可能出現(xiàn)的磨損程度。最后，要想延長掘進機械的使用壽命，就必須根據(jù)不同機械的使用特點來制定一套相應的維護以及管理方案，在使用設備進行施工的時候，必須依照其本身的特點，提高操作過程的規(guī)范性。

三、穿越斷層錨網(wǎng)支護

（一）直接破頂法

直接破頂法的使用流程一般如下：借助掘進機，施工人員會對斷層的頂部進行直接的沖擊。在受到?jīng)_擊之后，一般只有性質較為穩(wěn)固的頂板圍巖能夠留下來，這時候，施工人員就會借助錨網(wǎng)索，做好頂板的支護固定工作。一般情況下，如果硬度達不到5或者是落差沒有超過兩米，那么頂板巖石很容易在后期發(fā)生不同程度的斷裂，從而嚴重影響支護工作的進行。

（二）退后臥底法

只有在斷層的上頂板自身穩(wěn)定性較好，同時完整度較高的前提下，施工人員才能夠考慮使用支護的方法來進行圍巖。但是在實際過程中，為了進一步保障巷道的指標能夠滿足規(guī)定的標準，同時為施工人員提供高度的人身安全保障，一般可以采用退后臥底法來進行施工工作。

（三）錨桿臨時支護U鋼法

復雜地質條件給掘進工作帶來的一大問題就是，當斷層落差較大的時候，如果不能在相關的掘進工藝上有所提高，那么就很有可能給后續(xù)的施工帶來嚴重的破碎、坍塌問題。為了解決此類問題，施工人員只有恰當?shù)厥褂肬型鋼架來對斷層進行充分的固定和支護，并且有機地將這一支護方式和錨桿支護兩相結合，使斷層的支護工作水平得到進一步的提高。

四、結束語

我國當前的經(jīng)濟發(fā)展在很大程度上依然緊緊地依賴著煤礦能源的開采和利用，但也是在這一背景下，煤礦能源的開采規(guī)模不斷擴大，同時也就進一步地導致了煤礦開采工作不得不面臨著日趨復雜的條件，這其中就包括復雜的地質條件所帶來的一系列開采的障礙。而掘進工作作為煤礦開采過程中首當其沖的環(huán)節(jié)，如何做好掘進機器的選擇工作，如何有效地結合各種現(xiàn)有的支護技術，就成了所有的煤礦掘進施工人員所必須因地制宜、全面思考的問題。最后，還必須將掘進過程的安全性置于開采工作的首位。

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