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

趙緒棟

【摘?要】眾所周知，我國(guó)具有廣袤的國(guó)土面積，所以其中的資源儲(chǔ)量也占據(jù)世界前列。在眾多的資源中，我國(guó)煤礦的資源儲(chǔ)量十分豐富，但是大部分的煤礦資源均貯存在復(fù)雜地質(zhì)條件下，所以也為這部分煤礦資源的開采提出了更加嚴(yán)格的要求。其中，隨著煤礦開采技術(shù)的不斷完善，復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在煤礦資源開采過程中獲得了更多的應(yīng)用，同時(shí)也收獲到了不錯(cuò)的應(yīng)用效果，對(duì)于我國(guó)煤礦開采技術(shù)水平的提升有著更加現(xiàn)實(shí)的意義。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地質(zhì);煤礦掘進(jìn);支護(hù)技術(shù)

1引言

在當(dāng)前煤礦產(chǎn)業(yè)運(yùn)行中，通過煤礦資源開采狀況的分析，為了提升煤礦資源開采的整體效率，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)的必要性，通過支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用，提升復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦資源開采的效率。但是，在當(dāng)前復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下，存在著煤礦采煤支護(hù)技術(shù)使用不合理的問題，這種問題的出現(xiàn)無(wú)法保證煤礦資源的開采效率，因此，在煤礦企業(yè)發(fā)展中，為了提升煤礦資源開采的整體效率，應(yīng)該結(jié)合復(fù)雜地質(zhì)條件的特點(diǎn)，進(jìn)行煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用，以全面提升煤礦資源的開采的安全性、穩(wěn)定性。

2煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中復(fù)雜地質(zhì)的影響

2.1巷道圍巖上的問題

（1）煤礦開采處在地質(zhì)復(fù)雜的情況下，當(dāng)煤礦巷道的圍巖不夠堅(jiān)固時(shí)，如果煤礦巷道的支撐沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，煤巖層就會(huì)破裂從而影響到掘進(jìn)環(huán)境的安全。（2）煤炭圍巖的支護(hù)強(qiáng)度在煤炭開采中受到一定的影響，從而影響到巷道的安全性和穩(wěn)定性，對(duì)開采工作有一定的影響。（3）在雨水多的時(shí)候，雨水的侵蝕會(huì)使圍巖軟化，從而影響掘進(jìn)支護(hù)的安全。（4）斷層現(xiàn)象常常出現(xiàn)在一些復(fù)雜的地質(zhì)中，而它會(huì)影響到巖層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在煤炭的開采之中可能會(huì)出現(xiàn)巖層斷裂的現(xiàn)象，頂板所承受的壓力突然增大就會(huì)影響到掘進(jìn)支護(hù)工作的安全、順利進(jìn)行。

2.2巷道斷面上存在的問題

煤炭在開采的過程中，掘進(jìn)技術(shù)在使用的過程中，對(duì)于巷道的斷面以及大小的要求具有十分嚴(yán)格的要求。在煤礦工程中，通常巷道的斷面會(huì)呈現(xiàn)矩形結(jié)構(gòu)，不僅會(huì)充分保障掘進(jìn)技術(shù)的順利使用，還需要注重煤礦開采速度的有效提升。掘進(jìn)工作效率的高低，同巷道的大小具有十分密切聯(lián)系，在保障巷道掘進(jìn)工作安全開展的基礎(chǔ)上，還需要保證巷道維持大斷面的狀態(tài)，從而使得在巷道掘進(jìn)工作開展的過程中，能夠使用一些大型機(jī)械設(shè)備，為其保障安全穩(wěn)定的環(huán)境奠定良好基礎(chǔ)，從而促使開采工作質(zhì)量與效率的提升。

3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

3.1注重機(jī)械設(shè)備選擇的合理性

第一，針對(duì)普掘機(jī)和綜掘機(jī)的選擇。綜掘機(jī)和普掘機(jī)的選擇很重要綜掘機(jī)和普掘機(jī)的工作能力決定著煤礦區(qū)巷道長(zhǎng)度的長(zhǎng)短。因此對(duì)于掘進(jìn)工作而言，選擇適合的綜掘機(jī)和普掘機(jī)顯得至關(guān)重要。設(shè)備本身的特性決定，巷道長(zhǎng)度小于300米的選用普掘機(jī)，大于300米的適合用綜掘機(jī)。比如某個(gè)礦區(qū)選用的是綜掘機(jī)，那么首先要選擇合適機(jī)型的綜掘機(jī)，其次要符合掘進(jìn)中所用的工藝。在機(jī)型的選擇上需要看綜掘機(jī)的機(jī)型跟施工巷道的斷截面是否一致，此外，還要根據(jù)煤礦和煤巖的硬度從而選擇綜掘機(jī)的截割功率和強(qiáng)度。最大程度上發(fā)揮機(jī)器的作用和功能，盡可能減少施工中對(duì)機(jī)器的損傷。第二，綜合挖掘機(jī)選擇需要注意的事項(xiàng)。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，在開展煤礦生產(chǎn)開采的過程中，如果選擇綜合挖掘機(jī)，不僅僅需要對(duì)煤礦煤巖的強(qiáng)度進(jìn)行注意，還需要合理判斷巷道的斷面、開采機(jī)器設(shè)備的維修量等內(nèi)容，通過多方面內(nèi)容的對(duì)比分析，對(duì)挖掘機(jī)的選擇進(jìn)行綜合的考慮，從而保障機(jī)械設(shè)備選擇的合理性以及科學(xué)性，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)煤礦開采作業(yè)的順利開展。第三，注重掘進(jìn)機(jī)截齒的合理選擇。截齒都選擇這一步驟是在掘進(jìn)設(shè)備的選擇之后來完成的，截齒的選擇影響著掘進(jìn)工作的工作效率。因此，在截齒的選擇的過程中也需要要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)。首先最重要的一點(diǎn)是要保障截齒的型號(hào)要與掘進(jìn)機(jī)所匹配。其次，截齒的耐磨性也要在考慮的范圍內(nèi)。因?yàn)槟湍バ暂^低的截齒不能夠在較大強(qiáng)度的作業(yè)下勞作，從而阻礙了整個(gè)煤礦掘進(jìn)支護(hù)工作的工作效率。具有較低耐磨性的截齒也會(huì)使得頻繁更換器件，對(duì)于整個(gè)工作的成本也是一筆不小的負(fù)擔(dān)。倘若遇到巖層較硬、超過掘進(jìn)設(shè)備的工作范圍的情況，需要選取爆破的方式來進(jìn)行整個(gè)工作，從而保障設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)以及高效的利用。

3.2具體技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

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，首先要經(jīng)過全面的研究分析，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)，以便緩解煤礦內(nèi)開采掘進(jìn)的工作壓力，還能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)的影響，掘進(jìn)遇到的煤礦頂板落差超出2m，圍巖硬度不足5級(jí)時(shí)，就要注意預(yù)防頂板破碎問題，此類問題會(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。

3.2.2后退臥底法

如果斷層下移在煤礦地底掘進(jìn)過程中出現(xiàn)，為了保證掘進(jìn)作業(yè)可以安全地開展，可在其中使用后退臥底法。其中，如果巷道斷層落差不大于2.5m，同時(shí)斷層上部頂板依然保持完好，則可依據(jù)巷道圍巖情況，來對(duì)錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)予以選擇，確保巷道的強(qiáng)度與穩(wěn)定性符合既定的工程要求。一般來說，支護(hù)作業(yè)在圍巖中實(shí)施時(shí)，需要將掘進(jìn)設(shè)備后移一段距離，如果掘進(jìn)設(shè)備工作面的施工坡度小于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)坡度，則要將載坡高度小于13°的巷道臥底加以建立，隨后實(shí)施后退臥底支護(hù)，以此來保證巷道實(shí)際施工高度符合支護(hù)設(shè)計(jì)中的要求。

3.2.3頂煤放炮或者起坡臥底法

由于實(shí)施煤礦掘進(jìn)施工過程當(dāng)中常會(huì)出現(xiàn)斷層的情況，導(dǎo)致煤層產(chǎn)生相應(yīng)的上移問題，進(jìn)而帶給煤礦掘進(jìn)施工不良的影響，形成了嚴(yán)重的安全威脅。所以，基于確保煤礦掘進(jìn)施工的順利開展，運(yùn)用頂煤放炮或者起坡臥底支護(hù)工藝，可以達(dá)到既定的管理目標(biāo)。如果遇到有關(guān)巷道的斷層被揭露0.6m的情況，需要運(yùn)用低于11°角的臥底處理對(duì)策;假如斷層的落差高于3m的情況，需要運(yùn)用點(diǎn)小炮的處理方式，以達(dá)到良好的處理效果。而具體的施工過程當(dāng)中，需以相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境作為主要的參考和依據(jù)，科學(xué)選取合適的支護(hù)技術(shù)。假如有關(guān)巷道所暴露的高度出現(xiàn)很大的情況，難以對(duì)相關(guān)下盤煤礦與斷層予以保留，由此增大了相應(yīng)的支護(hù)困難。所以，揭露斷層處理完畢之后，需要運(yùn)用錨索支護(hù)工藝有效支護(hù)相應(yīng)的斷層，以保證其擁有良好的穩(wěn)固性。遇到有關(guān)斷層的高度在1m-3m的范圍情況，應(yīng)該運(yùn)用掘進(jìn)機(jī)設(shè)備實(shí)施開采處理，如此使頂煤的開采最大的高度為32m。此時(shí)，需要利用臺(tái)階方法予以處理，無(wú)法再運(yùn)用此種支護(hù)技術(shù)。此外，運(yùn)用錨網(wǎng)支護(hù)的方式，可以完成巷道上端的支護(hù)處理任務(wù)，同時(shí)配合運(yùn)用后退臥底的支護(hù)技術(shù)，也實(shí)現(xiàn)科學(xué)支護(hù)巷道的下端，最終取得良好的支護(hù)成效。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上，不難看出煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是煤礦安全建設(shè)中最為重要的環(huán)節(jié)，而且在提升煤礦開采效率上起著重要作用。在復(fù)雜地質(zhì)條件下，加強(qiáng)綜合機(jī)械化作業(yè)的強(qiáng)度和對(duì)支護(hù)技術(shù)的深入研究非常關(guān)鍵，這樣既有利于提高煤礦工作的效率同時(shí)保證開采過程中的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉磊.基于復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016，12：23-24.

（作者單位：山東華恒礦業(yè)有限公司）