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

魏傳金　田靖夫　張茂順

摘 要：在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，煤礦的開(kāi)采將會(huì)面臨很多的風(fēng)險(xiǎn)。在這樣的情況下，也很容易發(fā)生安全事故。因此，在現(xiàn)實(shí)情況中，為了能夠確保煤礦在復(fù)雜地質(zhì)條件下的開(kāi)采效率，確保人工安全，掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)就得到了廣泛的應(yīng)用。在本文中，就針對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行了探討。

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

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.066

1 關(guān)于煤礦掘進(jìn)在復(fù)雜地質(zhì)條件下所面臨的難點(diǎn)

1.1 煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞

從實(shí)際情況來(lái)看，在某些地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)，若是煤礦開(kāi)采企業(yè)不斷地增加礦井的開(kāi)采進(jìn)度和深度，那么就會(huì)導(dǎo)致煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞。而且，在這樣的情況下，煤層頂板巖性也會(huì)發(fā)生一定的變化，從而導(dǎo)致圍巖應(yīng)力不斷升高。在這樣的情況下，煤礦掘進(jìn)也就會(huì)面臨著一定的困難。

1.2 前掘后修的方式會(huì)導(dǎo)致工作量大大增加

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，相對(duì)于其他類(lèi)型的地質(zhì)情況而言，復(fù)雜的地質(zhì)條件本身就比較特殊。在這樣的環(huán)境下進(jìn)行煤礦開(kāi)采工作，前掘后修也是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。在當(dāng)前社會(huì)中，某些地區(qū)的煤層以及相關(guān)的頂?shù)装迨潜容^松軟的，在開(kāi)采的過(guò)程中，一個(gè)不小心，就很有可能發(fā)生破碎的現(xiàn)象。因此，在這種情況下，也很不利于巷道的成型。這樣一來(lái)，也就會(huì)嚴(yán)重地影響到整個(gè)開(kāi)采工作的進(jìn)度。另外，在掘進(jìn)的過(guò)程中，若是巷道頂?shù)装灏l(fā)生了大幅度的收縮，那么也將會(huì)加快巷道的變形。因此，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，為了確保煤礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行，就必須要在掘進(jìn)之后及時(shí)修補(bǔ)。

1.3 在薄煤層的開(kāi)采方面，還存在一系列的安全問(wèn)題

在現(xiàn)實(shí)情況中，某些煤礦儲(chǔ)藏地區(qū)的薄煤層往往會(huì)占據(jù)著很大的比重。在開(kāi)采這種類(lèi)型的煤層時(shí)，通常需要采用巷道回采的方式來(lái)進(jìn)行，并且還需要以煤巷和半煤巖巷尾重點(diǎn)對(duì)象來(lái)開(kāi)展掘進(jìn)支護(hù)工作。但是，在對(duì)半煤巷進(jìn)行掘進(jìn)的時(shí)候，對(duì)于相關(guān)的掘進(jìn)技術(shù)和支護(hù)設(shè)備又具有著很高的要求。因此，在開(kāi)展工作的時(shí)候，相關(guān)的操作人員需要充分地保證半煤巖巷的安全性之后，才能夠開(kāi)展具體的煤礦開(kāi)采作業(yè)。

2 關(guān)于在復(fù)雜地質(zhì)條件下應(yīng)用煤礦掘進(jìn)技術(shù)需要注意的重點(diǎn)問(wèn)題

2.1 需要根據(jù)實(shí)際情況合理地確定綜掘機(jī)和普掘機(jī)之間的臨界點(diǎn)

在現(xiàn)實(shí)情況中，綜掘機(jī)和普掘機(jī)之間的臨界點(diǎn)，通常與巷道的長(zhǎng)度存在著直接的聯(lián)系。在煤礦開(kāi)采工作中，必須要嚴(yán)格地根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇最恰當(dāng)?shù)臋C(jī)械型號(hào)。只有這樣，才能夠確保綜掘機(jī)和普掘機(jī)能夠有效使用。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)工作面的施工長(zhǎng)度小于300米時(shí)，就可以使用普掘機(jī)。而若是施工長(zhǎng)度超過(guò)了300米，則需要使用綜掘機(jī)。合理地使用機(jī)械，對(duì)于提高施工工藝的合理性來(lái)說(shuō)，具有著十分重要的意義。而且，在現(xiàn)實(shí)情況中，選擇最恰當(dāng)?shù)木蜻M(jìn)機(jī)，還可以大大地縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高掘進(jìn)工藝的技術(shù)水平，確保煤礦開(kāi)采的進(jìn)度。

2.2 需要選擇最合適的綜掘機(jī)型號(hào)

在現(xiàn)實(shí)情況中，通常都需要根據(jù)煤礦掘進(jìn)的情況來(lái)選擇最合適的綜掘機(jī)型號(hào)，只有這樣，才能夠確保煤礦掘進(jìn)工作的安全開(kāi)展。一般來(lái)說(shuō)，在選擇型號(hào)的時(shí)候，通常需要從機(jī)身機(jī)構(gòu)的緊湊程度、機(jī)械載割強(qiáng)度以及巷道斷截面等多個(gè)方面來(lái)予以確定。

2.3 需要合理地確定截齒

為了能夠更好地延長(zhǎng)綜掘機(jī)地使用壽命，合理地確定截齒，也是十分重要的環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，通常需要從耐磨強(qiáng)度、硬度等多個(gè)方面來(lái)進(jìn)行綜合考慮，確保選擇的合理性。

3 關(guān)于煤礦掘進(jìn)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的具體應(yīng)用

3.1 直接破頂技術(shù)的具體應(yīng)用

直接坡頂技術(shù)在實(shí)際情況中的應(yīng)用，通常需要借助煤礦掘進(jìn)的作用來(lái)破除斷層的頂部，在這種作用下，就可以確保圍巖保持在一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)下。而在這樣的情況下，其中的錨網(wǎng)索就可以起到一定的支護(hù)作用。在實(shí)際情況中，在煤礦開(kāi)采的時(shí)候，若是頂板巖石的硬度不超過(guò)5cm，落差距離又小于2m，那么就很有可能會(huì)誘發(fā)斷層頂板發(fā)生落差，從而加大圍巖頂板破碎的可能性，并且加大頂板支護(hù)難度。因此，在這樣的情況下，就可以利用直接破頂技術(shù)來(lái)進(jìn)行支護(hù)，將其與錨網(wǎng)支護(hù)方法有效地結(jié)合起來(lái)使用，從而加強(qiáng)對(duì)切斷后頂板圍巖的有效支護(hù)。在現(xiàn)實(shí)情況中，這一技術(shù)通常適用于煤礦地下坡度比較大的地質(zhì)條件中。

3.2 退后臥底技術(shù)的具體應(yīng)用

在煤礦掘進(jìn)的過(guò)程中，如果煤礦的頂板與頂板間斷層之間的落差能夠保持在2.5cm或者是小于2.5cn，那么在這一情況中，在進(jìn)行煤礦支護(hù)的時(shí)候，就需要借助相關(guān)的掘進(jìn)機(jī)來(lái)使用退后臥底技術(shù)。在使用這一技術(shù)的時(shí)候，需要綜掘機(jī)后退，實(shí)施臥底前進(jìn)，并且與斷層頂部的最低處保持安全距離，從而確保煤礦巷道在某一個(gè)位置中可以保持一定的穩(wěn)定，從而達(dá)到理想的支護(hù)效果。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，使用這一種技術(shù)，可以在一定程度上確保斷層的完整性，也可以確保施工場(chǎng)地的穩(wěn)定性，可以大大地提高煤礦開(kāi)采作業(yè)的安全系數(shù)。但是，同時(shí)也必須要確保煤礦頂板的完整，才能夠保證煤礦的安全掘進(jìn)和開(kāi)采。

3.3 錨桿支護(hù)與U鋼技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用

在某些復(fù)雜地質(zhì)條件的礦區(qū)當(dāng)中，也經(jīng)常會(huì)存在著一些坡度和落差比較大的斷層。也正是因?yàn)閿鄬拥某霈F(xiàn)，所以就會(huì)導(dǎo)致整體的煤礦巷道不連貫，從而容易發(fā)生巷道坍塌、破碎等一系列的安全事故。因此，在這種地質(zhì)條件下開(kāi)展煤礦開(kāi)采工作，就必須要充分地做好相應(yīng)的保護(hù)措施。在這種情況下，若是采用U鋼法來(lái)進(jìn)行支護(hù)，只能夠起到支護(hù)的作用。因此，在使用這一種方法的時(shí)候，還需要與錨桿支護(hù)技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用，以此來(lái)完成對(duì)煤礦開(kāi)采巷道的加固，從而確保煤礦開(kāi)采作業(yè)的安全性，保障工作人員的生命安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中，掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的合理使用十分重要，對(duì)于煤礦的發(fā)展和建設(shè)來(lái)說(shuō)，具有十分重要的意義。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，只有合理的使用煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，才能夠確保煤礦開(kāi)采作業(yè)足夠安全、足夠高效。

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作者簡(jiǎn)介：魏傳金（1969-），男，山東棗莊人，大專(zhuān)，助理工程師，研究方向：煤礦掘進(jìn)技術(shù)。