復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造下的巷道掘進(jìn)支護(hù)研究

摘 要：現(xiàn)階段，我國煤礦巷道的掘進(jìn)與頂板安全性都和支護(hù)措施有著密切聯(lián)系。特別是在一些復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)，其中地質(zhì)構(gòu)造和威嚴(yán)的穩(wěn)定性較低，很容易在掘進(jìn)中出現(xiàn)變形或者頂板等事故問題。這樣一來，就對施工人員的安全造成了較大的威脅。所以說，本文主要就支護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究，要以實(shí)際的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)一步對復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造情況下的煤礦掘進(jìn)加以研究和規(guī)劃，最終找出高效的方法。

關(guān)鍵詞：煤礦掘進(jìn);復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造;掘進(jìn)難點(diǎn)分析;支護(hù)技術(shù)

當(dāng)前在工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的推動下，我國工業(yè)生產(chǎn)對煤炭需求量在不斷提升，并且煤炭資源的開采力度也在增加。對此，將面臨著復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的條件下，平板壓力也越來越大，這些都為煤礦決定生產(chǎn)帶來了許多難題和挑戰(zhàn)。那么，施工人員為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜，地質(zhì)條件下完成煤礦的安全掘進(jìn)，就要根據(jù)地質(zhì)情況，并且運(yùn)用積極有效的支付措施，最終降低掘進(jìn)中出現(xiàn)安全事故的概率。

1 礦井巷道支護(hù)常見問題

1.1 環(huán)境惡劣，設(shè)備落后

當(dāng)前，對于斷層等復(fù)雜，地形條件下的掘進(jìn)技術(shù)，主要包括：直接破頂法、退后臥底法、錨桿臨時加U型鋼架法。所以說，這項(xiàng)工程對支護(hù)技術(shù)的要求要更高。上面這些決定措施的合理運(yùn)用，可以進(jìn)一步為煤礦掘進(jìn)安全生產(chǎn)帶來可靠的技術(shù)支持。因?yàn)槲覈旱V開采的巷道正處于發(fā)展階段，也是開采行業(yè)當(dāng)中具有高風(fēng)險的行業(yè)之一。那么，生產(chǎn)人員在實(shí)際開展工作過程中，就要以開采范圍為主，不斷地具有一定的開采技術(shù)，并且使其成為擴(kuò)大的趨勢。不過，當(dāng)前很多碰到在開采過程中的支護(hù)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠完整，許多企業(yè)在決定設(shè)備的應(yīng)用當(dāng)中也存在較多的缺點(diǎn)，這樣一來許多礦井設(shè)備仍然處于落后的情況，也很難使得礦井綜合機(jī)械化開發(fā)得到擴(kuò)展，難以提高工程施工的質(zhì)量。

1.2 巷道結(jié)構(gòu)混亂，操作不規(guī)范

在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，煤炭開采的步驟應(yīng)當(dāng)是密切聯(lián)系的。同時，礦山在開采過程中往往會運(yùn)用到懸臂式的掘進(jìn)機(jī)，并且開采過程往往需要人工的空中作業(yè)和錨固，應(yīng)當(dāng)充分地利用各項(xiàng)資源的挖掘操作，盡可能減少設(shè)計流程當(dāng)中的失誤，有效地提升整體掘進(jìn)的效率。此外，施工人員在完成相關(guān)的設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用高效的方法和技術(shù)，并且要以巷道開采的方式為主，盡可能滿足多樣性的技術(shù)開采的要求，促進(jìn)我國礦山經(jīng)濟(jì)技術(shù)得到有效的進(jìn)步和發(fā)展。此外，施工人員在完成支護(hù)工作時需要注重周邊的環(huán)境，盡可能提升巷道掘進(jìn)技術(shù)的施工技術(shù)要求。

2 巷道變形原因

當(dāng)前，在我國復(fù)雜，地質(zhì)條件下的支護(hù)，往往屬于軟巖支護(hù)，但是會受到風(fēng)化的影響，形成整體結(jié)構(gòu)單一的延遲，并且整體的力學(xué)性質(zhì)也不夠穩(wěn)定。目前，施工人員在開采過程中應(yīng)當(dāng)以部分的巷道合理支護(hù)工作為主，盡可能解決其中的問題。目前，很多先進(jìn)國家都在研究巷道的施工性問題，還要以具體的研究為主，盡可能在日常生活中解決可能存在的難題。這時，許多巷道支護(hù)技術(shù)都要以錨索支護(hù)為主，這樣的技術(shù)需要在內(nèi)部工作完成后，進(jìn)一步有效地實(shí)現(xiàn)巷道圍巖的穩(wěn)定性控制。而高應(yīng)力需要積極地解決軟巖巷道發(fā)生變形的主要原因。這時，巷道兩側(cè)還會出現(xiàn)掘進(jìn)中的情況，并且會伴隨著頂板的下沉，而底板會使得巷道的穩(wěn)定性受到影響。此外，施工人員應(yīng)當(dāng)確定頂板的受力情況，并且要解決頂板中支撐問題，需要在不斷決定的過程中，進(jìn)一步減少地板，確定好壓力發(fā)生的變化，就可以避免整體向?qū)Оl(fā)生變形。特別是在掘進(jìn)的狀態(tài)下，會影響到另一側(cè)的施工情況。這樣一來，就會出現(xiàn)連環(huán)性的破壞效應(yīng)。與此同時，工程人員在發(fā)現(xiàn)底鼓之后，就有可能發(fā)生不同程度上的膨脹，其中的巖石強(qiáng)度也會降低，最終有可能還會發(fā)生一些坍塌等事故情況。

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

3.1 確定掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備臨界點(diǎn)巷道長度

施工人員應(yīng)當(dāng)確定綜掘機(jī)和普掘機(jī)的臨界點(diǎn)，并且以此為主要依據(jù)，還需要根據(jù)掘進(jìn)機(jī)械的掘進(jìn)水平確定最后的內(nèi)容。一般來說，工程人員應(yīng)當(dāng)確定好工作面的施工，并且保障長度在300m以下運(yùn)用普掘機(jī)。在遇到工作面施工長度超過300m時，就要更多的運(yùn)用大型的綜掘機(jī)。這樣一來，工作人員可以充分地發(fā)揮設(shè)備的優(yōu)勢，并且結(jié)合相關(guān)的施工工藝是其具備一定合理性，更好地滿足工程施工的要求，這樣有利于提升工程的施工效率。

3.2 綜掘機(jī)的選型

對于綜掘機(jī)選型與掘進(jìn)施工來說，本身具備一定的專業(yè)性。施工人員在完成選型時，就要充分的考慮到下面幾個內(nèi)容：煤礦和巖體自身的強(qiáng)度、巷道斷面、綜掘機(jī)的體積以及機(jī)身結(jié)構(gòu)等。同時，施工技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)充分地考慮到設(shè)備的使用情況，并且確定好掘機(jī)的尺寸的充足，盡可能使工作中保修內(nèi)容按照計劃順利進(jìn)行和完成。

3.3 截齒的選擇

施工人員在完成截齒選擇前，就要充分的對當(dāng)前的地質(zhì)硬度進(jìn)行確定，在面對地質(zhì)較硬的情況，可以運(yùn)用掘進(jìn)機(jī)截取方式進(jìn)行切割，并且保證掘進(jìn)杰的截割速度。施工人員在面對硬度較高的情況時，就要對掘進(jìn)機(jī)的截割能力加以研究，盡可能充分的運(yùn)用一定的技術(shù)方法，盡可能避免對一些部件的磨損。

3.4 過斷層的錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

3.4.1 直接破頂法

這種換成第一單元板當(dāng)中，包括許多生產(chǎn)的為人面前，其穩(wěn)定性較低，容易發(fā)生冒落的情況，還會對整個生產(chǎn)造成一些威脅。對此，施工人員可以積極地利用破頂法，先對松散圍巖予以清除，并留下穩(wěn)定性好的頂板，保證其穩(wěn)定性，最后要完成支撐和加固工作。

3.4.2 退后臥底法

對于退后臥底法主要指的是掘進(jìn)機(jī)后退臥底向前，需要保障斷層點(diǎn)的確定位置和安全距離保持一定關(guān)系。而退后臥底法往往適用于完整和堅(jiān)固的情況，并且還可以被運(yùn)用在解決斷層落差較小的問題，最終有效地提升掘進(jìn)施工的安全系數(shù)。

3.4.3 錨桿臨時支護(hù)加U鋼支護(hù)

設(shè)計人員在面對復(fù)雜的地質(zhì)情況下，往往需要運(yùn)用錨桿臨時支護(hù)加U鋼支護(hù)的方式，并且在利用這種技術(shù)過程中，合理地布置好錨桿間距，并保障其穩(wěn)定性，使臨時支護(hù)足夠穩(wěn)定。

4 具體應(yīng)對措施

4.1 技術(shù)要點(diǎn)

巷道支護(hù)的關(guān)鍵就是選擇的支護(hù)技術(shù)，能否有效地控制好軟件的變形的問題，還需要通過對錨桿處理受損圍巖處理時，使其在有效范圍內(nèi)得到控制，最終能夠提高圍巖自身的承載力。所以說，施工人員在掘進(jìn)過程中還會遇到變形的情況，這是許多國家都是運(yùn)用金屬支架完成操作。但是，這樣的支護(hù)技術(shù)很難滿足多變的軟巖力學(xué)性質(zhì)的要求。

4.2 全金屬支護(hù)及U型支護(hù)

全金屬支護(hù)就包括：全封閉低金屬支護(hù)、現(xiàn)澆混凝土支護(hù)，并且在面對之后，體變形和委員盈利處理過程中，往往很難滿足當(dāng)前的生產(chǎn)要求，僅僅會在一定范圍內(nèi)具備一定強(qiáng)度而不適合在較大范圍內(nèi)運(yùn)用。而U型支護(hù)就要求金屬支架有著較高的伸縮性，還需要對其中的內(nèi)容有著較好的適應(yīng)，最終使得支護(hù)效果更好。此外，施工人員需要做好相關(guān)的結(jié)構(gòu)，還要使承載力較強(qiáng)。

4.3 聯(lián)合支護(hù)

目前，施工人員應(yīng)當(dāng)積極地運(yùn)用之后技術(shù)，并且錨桿支護(hù)作為動支護(hù)的類型，還需要在安裝過程中確定錨桿的安裝過程的應(yīng)力，進(jìn)而有效地保障在一定范圍內(nèi)，最終達(dá)到支護(hù)目標(biāo)。同時，施工人員在施工過程中，應(yīng)當(dāng)確定好支護(hù)的受壓情況，并且控制可能出現(xiàn)的變形現(xiàn)象，要盡可能提高圍巖自身的硬度，并且隨著時代技術(shù)的發(fā)展，確定好支護(hù)的施工技術(shù)特點(diǎn)，有效地達(dá)到理想的狀況，最終提升掘進(jìn)技術(shù)的施工質(zhì)量。

5 結(jié)束語

當(dāng)前，隨著我國煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對于能量資源的需求隨之也得到一定的提升，更重要的是對井下設(shè)備的要求也提高了。那么，在實(shí)際生產(chǎn)中，工作人員應(yīng)當(dāng)以安全操作為主，盡可能避免出現(xiàn)一些繁瑣的支護(hù)技術(shù)，而造成巷道支護(hù)施工難以適應(yīng)環(huán)境要求，還需要科學(xué)地選用支付方式和材料解決當(dāng)前支付中的難題，最終有效地提升整個礦井的經(jīng)濟(jì)效益。同時，施工人員要想進(jìn)一步提升效果，防止出現(xiàn)一些實(shí)踐性問題，就要在將來具體的實(shí)踐中具有一定的探索能力。

作者簡介：

王鵬超（1993- ），男，山西昔陽人，2014年畢業(yè)于陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院煤礦開采技術(shù)專業(yè)，主要從事煤礦開采等方面工作。