煤炭開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用

鄭隨新

【摘 ?要】在煤炭開采中掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用決定了煤礦的安全生產(chǎn)，而煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)在復(fù)雜地質(zhì)條件中應(yīng)用時(shí)仍舊面臨著一些問(wèn)題，必須依照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況組織好掘進(jìn)支護(hù)工作，才能保證煤礦開采掘進(jìn)的安全進(jìn)行。筆者主要探討研究了復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的幾點(diǎn)應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】煤炭開采;復(fù)雜地質(zhì);掘進(jìn);支護(hù)

1、引言

我國(guó)是煤礦資源大國(guó)，煤炭資源將作為主要的國(guó)家資源之一。隨著開采力度和強(qiáng)度的加大，開采中遇到的問(wèn)題也隨之增多，為此在煤礦開采中引進(jìn)了大量的新技術(shù)，其中掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是保障煤礦開采順利實(shí)施的主要技術(shù)，對(duì)于提高煤礦開采的安全性十分重要。但在復(fù)雜地質(zhì)條件中煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)面臨著一些難題，做好掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究，保障煤礦開采工作的安全合理意義重大。

2、復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的影響

實(shí)踐表明，煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)工程受復(fù)雜地質(zhì)條件的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1影響掘進(jìn)支護(hù)效果

煤礦工程中復(fù)雜地質(zhì)中表現(xiàn)出了多樣性的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性就會(huì)影響煤礦掘進(jìn)支護(hù)的施工效果。地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間也會(huì)產(chǎn)生相互的影響，一處地質(zhì)破壞后會(huì)牽動(dòng)整體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，加重了煤礦掘進(jìn)支護(hù)的工作負(fù)擔(dān)，還會(huì)影響打孔、鉆進(jìn)的效果，表明復(fù)雜地質(zhì)對(duì)煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的影響。

2.2引起前掘后修問(wèn)題

前掘后修是指煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)前面掘進(jìn)后面緊接著維修，這類問(wèn)題的影響比較嚴(yán)重，屬于復(fù)雜地質(zhì)煤礦中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。復(fù)雜地質(zhì)具有不確定的特點(diǎn)，煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中遇到復(fù)雜地質(zhì)時(shí)，當(dāng)掘進(jìn)過(guò)后就會(huì)引起破壞問(wèn)題，立即需要組織修復(fù)，增加了掘進(jìn)支護(hù)的工作量，同時(shí)也會(huì)增加煤礦開采的風(fēng)險(xiǎn)。

3、煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件中的應(yīng)用

3.1 選擇合適綜掘機(jī)型

在煤炭開采過(guò)程中綜掘機(jī)的型號(hào)直接關(guān)系到煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的施工效果，在復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦更應(yīng)該注重綜掘機(jī)型號(hào)的選用，選擇與煤礦地質(zhì)條件相匹配的綜掘機(jī)型號(hào)，才能穩(wěn)定的展開掘進(jìn)工作。綜掘機(jī)不同的型號(hào)對(duì)應(yīng)著不同的施工狀態(tài)，煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)時(shí)，根據(jù)煤礦巷道斷面以及巖層檢測(cè)出的強(qiáng)度，分析綜掘機(jī)的型號(hào)是否適合煤礦開采環(huán)境。綜掘機(jī)型號(hào)選擇并應(yīng)用之后，要全面關(guān)注綜掘機(jī)的使用狀態(tài)，要完善綜掘機(jī)的施工，滿足復(fù)雜地質(zhì)煤礦開采時(shí)的掘進(jìn)支護(hù)需求。

3.2普掘機(jī)與綜掘機(jī)的選擇確定

煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中不僅需要綜掘機(jī)，還需要普掘機(jī)設(shè)備，復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)上，要區(qū)分普掘機(jī)和綜掘機(jī)，綜掘機(jī)的使用范圍廣，普掘機(jī)則僅適用在煤礦開采面長(zhǎng)度不超過(guò)300米的項(xiàng)目?jī)?nèi)。在煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)工作中，把巷道長(zhǎng)度作為臨界點(diǎn)，根據(jù)挖掘的長(zhǎng)度選擇普掘機(jī)或是綜掘機(jī)，發(fā)揮兩種機(jī)械設(shè)備各自的優(yōu)勢(shì)，為復(fù)雜地質(zhì)下煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)提供可靠的開挖設(shè)備。

3.3截齒的選擇與應(yīng)用

截齒的耐磨強(qiáng)度直接關(guān)系到截齒在掘進(jìn)支護(hù)中的使用效果。截齒要達(dá)到規(guī)定的耐磨強(qiáng)度，這樣才能順利的實(shí)行掘進(jìn)，避免出現(xiàn)切割問(wèn)題。復(fù)雜地質(zhì)煤礦開采掘進(jìn)時(shí)對(duì)截齒的要求比較高，復(fù)雜地質(zhì)中地形類型比較多，同一區(qū)域內(nèi)可能會(huì)有不同的地層，很容易造成截齒磨損的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)有斷裂的情況。截齒達(dá)到一定強(qiáng)度后，可以防止出現(xiàn)截齒異常，還可以保障煤礦掘進(jìn)支護(hù)工作的順利實(shí)施，除此以外高強(qiáng)度截齒還能發(fā)揮出可靠的保護(hù)作用，尤其是在煤礦爆破、破頂?shù)氖┕ぶ?，截齒的保護(hù)作用非常明顯，能夠預(yù)防設(shè)備破壞，因此，選擇截齒時(shí)要以煤礦所在的復(fù)雜地質(zhì)條件為依據(jù)，按照地質(zhì)的需求選擇合適的截齒。

3.4 臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

在進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦巷道掘進(jìn)時(shí)，要落實(shí)好臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，臨時(shí)支護(hù)中不能忽視液壓系統(tǒng)的應(yīng)用，液壓系統(tǒng)提供了臨時(shí)支護(hù)的動(dòng)力，需考慮復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，全面規(guī)劃臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。臨時(shí)支護(hù)是煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中不能缺少的技術(shù)，應(yīng)用范圍非常廣，臨時(shí)支護(hù)是需運(yùn)用掘進(jìn)機(jī)械把煤礦斷層的頂端去除，保留頂板圍巖中結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的部分，接下來(lái)組織臨時(shí)支護(hù)方法的應(yīng)用。臨時(shí)支護(hù)施工技術(shù)中，一定要注意穩(wěn)定性和鎖閉設(shè)備的應(yīng)用，這兩個(gè)方面對(duì)煤礦開采掘進(jìn)的影響較為明顯，直接關(guān)系到掘進(jìn)工作的順利性。臨時(shí)支護(hù)在復(fù)雜地質(zhì)的煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中，要以勘察的實(shí)際結(jié)果為依據(jù)，規(guī)劃好液壓系統(tǒng)的臨時(shí)支護(hù)，緩解煤礦內(nèi)開采掘進(jìn)的工作壓力，并輔助提升煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的穩(wěn)定度。臨時(shí)支護(hù)技術(shù)實(shí)施中要注意復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，掘進(jìn)遇到的煤礦頂板落差超出2米，圍巖硬度不足5級(jí)時(shí)，就要注意預(yù)防頂板破碎問(wèn)題，此類問(wèn)題會(huì)增加臨時(shí)支護(hù)的難度，一般情況下掘進(jìn)支護(hù)中的臨時(shí)支護(hù)可用在整體性強(qiáng)、坡度大的煤礦工程中，在復(fù)雜地質(zhì)的煤礦作業(yè)中，一定要注意臨時(shí)支護(hù)與地質(zhì)環(huán)境及煤礦工程的匹配性，避免影響煤礦掘進(jìn)支護(hù)的安全性。

3.5利用好開門技術(shù)

根據(jù)復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，要不斷的去改進(jìn)掘進(jìn)支護(hù)方案。應(yīng)用開門技術(shù)降低了煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的難度。例如：煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)施工項(xiàng)目?jī)?nèi)，工作人員安裝掘進(jìn)機(jī)，掘進(jìn)機(jī)本身承載的規(guī)定運(yùn)輸重量約40噸，運(yùn)輸高度差約100米，這就需在一定的空間內(nèi)安排爆破以擴(kuò)大內(nèi)部的空間，促使掘進(jìn)支護(hù)工作順利完成，通過(guò)合理應(yīng)用開門技術(shù)，可以降低掘進(jìn)支護(hù)施工的風(fēng)險(xiǎn)。

3.6錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

錨網(wǎng)支護(hù)是復(fù)雜地質(zhì)中煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中不能忽視的技術(shù)，錨網(wǎng)技術(shù)可以提高復(fù)雜地質(zhì)的安全性，復(fù)雜地質(zhì)中含有斷層、巖石破損等情況，合理安排錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，就能解決復(fù)雜地質(zhì)對(duì)煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的影響。一是錨網(wǎng)支護(hù)中的直接破頂法，可以應(yīng)用到不穩(wěn)定的斷層內(nèi)，比如有松動(dòng)、軟質(zhì)巖石的地質(zhì)中，這類地質(zhì)下煤礦開采的危險(xiǎn)性非常高，這時(shí)可以采用直接破頂法，在斷層有破損的地方安排頂端破頂，使用掘進(jìn)機(jī)直接頂開斷層，支護(hù)的過(guò)程中合理運(yùn)用錨網(wǎng)索，除特殊不能實(shí)行錨網(wǎng)支護(hù)的情況以外都可以安排直接破頂法，排除復(fù)雜地質(zhì)對(duì)煤礦掘進(jìn)支護(hù)的影響。二是錨網(wǎng)支護(hù)中的退后臥底法，復(fù)雜地質(zhì)中存在堅(jiān)固的巖石，使用退后臥底法時(shí)要選擇距離斷層頂端有一定距離的位置，保障退后臥底的安全性，還能維護(hù)斷層結(jié)構(gòu)的完整性，避免掘進(jìn)支護(hù)有巖石脫落的情況。退后臥底的工作量比較大，要求施工人員具備足夠的體力和過(guò)硬的專業(yè)技術(shù)，由此才能確保退后臥底法的規(guī)范性。三是錨桿臨支+U鋼法，這種方法適用于斷層落差大、儲(chǔ)煤量豐富的地域內(nèi)，錨桿臨支+U鋼法中，在煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)時(shí)直接使用U型鋼架加固開采的巷道，合理規(guī)劃錨桿支護(hù)、臨時(shí)朝前支護(hù)的方法，高質(zhì)量的完成錨桿支護(hù)。

4、煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下應(yīng)用建議

煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下應(yīng)用時(shí)，必須從安全性和穩(wěn)定性的角度出發(fā)。煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)實(shí)施前，需全面勘察復(fù)雜地質(zhì)，了解復(fù)雜地質(zhì)的分布，嚴(yán)格按照掘進(jìn)支護(hù)方案的規(guī)定執(zhí)行，必要時(shí)要落實(shí)強(qiáng)制性制度，約束掘進(jìn)支護(hù)的過(guò)程，有利于維護(hù)掘進(jìn)支護(hù)的安全，降低復(fù)雜地質(zhì)的干擾。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中要采取事前、事中控制方法，減少事后修整次數(shù)，支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)要安排專人監(jiān)督，不斷地完善支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而保證煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)中的效果。

5、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件中施工難度更大，必須要嚴(yán)格落實(shí)好相關(guān)技術(shù)方案，確保掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的有效運(yùn)用，切實(shí)全面提升煤礦生產(chǎn)的安全性，充分保障開采人員的人身安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]司栓柱.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用分析[J].山西能源學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，30（3）：12-13.

[2]雷宏.基于復(fù)雜地質(zhì)條件的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)探討[J].大科技，2017（30）：206.

（作者單位：峰峰集團(tuán)邯鄲寶峰公司九龍礦生產(chǎn)技術(shù)部）