復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)分析

何龍飛 陜西陜煤銅川礦業(yè)有限公司玉華煤礦

現(xiàn)階段我國(guó)所能夠采集到的大部分煤礦資源都集中在地表之下150-600m之間，再加上我國(guó)國(guó)土面積廣大、資源豐厚，不少具有大量煤礦資源的地區(qū)其地質(zhì)較為復(fù)雜，這就給地下煤礦開(kāi)采人員的采集工作帶來(lái)了一定的困難。應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)分析復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤的難點(diǎn)，并不斷完善采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。

一、復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤難點(diǎn)分析

（一）地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

煤礦采煤工作都在地下進(jìn)行，都要經(jīng)過(guò)由淺入深的過(guò)程，隨著開(kāi)采工作的不斷深入，復(fù)雜的地質(zhì)條件會(huì)使得開(kāi)采的環(huán)境發(fā)生不同的變化，復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤層與土層都較為松軟，非常容易收縮變形，這給煤礦采煤工作人員帶來(lái)了一定的困難。另外，地層的深入破壞也會(huì)對(duì)地表的地質(zhì)產(chǎn)生影響，頂層的巖石所承受的重量不斷增大，一旦不能及時(shí)采取解決措施，會(huì)使得整體地形結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，同時(shí)也會(huì)給煤礦采煤工作帶來(lái)難度與安全風(fēng)險(xiǎn)。煤礦采煤工作人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)采用掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)來(lái)對(duì)頂層巖石的結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，并對(duì)煤礦采煤的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格把控，全面保障煤礦采煤工作人員的安全。

（二）礦井挖掘困難

我國(guó)很多煤礦采煤相關(guān)企業(yè)在進(jìn)行煤礦采集時(shí)，為了縮短工作時(shí)間以及節(jié)省成本，選擇在原本就存在的礦井道路上進(jìn)行進(jìn)一步的改造，這樣就會(huì)導(dǎo)致地下礦井道路繁多復(fù)雜，而且大部分的礦井道路并沒(méi)有得到相關(guān)完善，隨著使用年限的不斷增長(zhǎng)，礦井道路的整體結(jié)構(gòu)以及周?chē)膸r石層都處于非常不穩(wěn)固的狀態(tài)，很容易在開(kāi)采煤礦的時(shí)候出現(xiàn)巖石坍塌的情況，經(jīng)過(guò)地下水等腐蝕后，礦井道路的挖掘十分困難，即使是再次成型的礦井道路，也不是很堅(jiān)固，極易變形。因此，要在礦井挖掘時(shí)，不斷加強(qiáng)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，保證煤礦采煤工作的安全性與效率。

（三）設(shè)備陳舊老化

現(xiàn)階段在我國(guó)有些地區(qū)具有大量的薄煤層，對(duì)于薄煤層的開(kāi)采，應(yīng)當(dāng)主要針對(duì)煤巷，使用巷道回采等方式進(jìn)行掘進(jìn)支護(hù)工作。在進(jìn)行煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)使用時(shí)，對(duì)于采煤設(shè)備的要求較高，我國(guó)許多煤礦采煤設(shè)備仍然較為落后，有些陳舊老化的采煤設(shè)備也因?yàn)楦鼡Q設(shè)備成本過(guò)高等問(wèn)題而沒(méi)有更換。而在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行煤礦采煤，其開(kāi)采的難度系數(shù)極大，需要較為先進(jìn)高效的開(kāi)采設(shè)備，因此，煤礦開(kāi)采相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)及時(shí)針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)配備相應(yīng)先進(jìn)、嶄新的開(kāi)采設(shè)備，這樣才能夠確保煤礦采煤工作的安全性與高效性。

二、復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

（一）綜掘機(jī)型號(hào)選擇

在進(jìn)行煤礦采煤掘進(jìn)機(jī)的選擇時(shí)，巷道長(zhǎng)度小于300m時(shí)能夠使用普通的掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行煤礦采煤，當(dāng)巷道長(zhǎng)度大于300m時(shí)，優(yōu)先選擇綜掘機(jī)進(jìn)行煤礦采煤，綜掘機(jī)的選擇能夠有效的減短煤礦開(kāi)采的前期準(zhǔn)備時(shí)間以及采煤工作時(shí)間。在進(jìn)行綜掘機(jī)選擇時(shí)，主要要注意以下三點(diǎn)因素：第一要注意的是煤礦巷道的寬度，要選擇體積能夠適用于煤礦巷道的綜掘機(jī)；第二要注意的是礦井中的斷層情況以及巖石強(qiáng)度，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的綜掘機(jī)；第三要注意的是綜掘機(jī)自身的屬性，例如功率、使用效率、價(jià)格、挖掘強(qiáng)度以及維修成本等方面。選擇最合適的綜掘機(jī)是煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵[1]。

（二）截齒選擇

在煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的使用中，截齒的選擇具有重要作用，截齒能夠與綜掘機(jī)配套使用，有效進(jìn)行巷道掘進(jìn)。在進(jìn)行截齒選擇時(shí)，截齒是否耐磨是判斷截齒能否進(jìn)行使用的重要標(biāo)準(zhǔn)，普遍來(lái)講，較高強(qiáng)度的截齒具有很強(qiáng)的耐磨性，在進(jìn)行煤礦采煤時(shí)，能夠有效降低設(shè)備的磨損率，降低煤礦采集的成本，高度耐磨損的截齒也能夠提升煤礦采集工作的效率與質(zhì)量。在遇到較為堅(jiān)硬的巖石時(shí)，為了避免截齒的大量磨損，可以采取提前爆破的方式進(jìn)行處理。

（三）錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

在錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的使用中，主要包括三種方法，分別是退后臥底法、錨桿臨時(shí)支護(hù)U鋼法以及直接破頂法。退后臥底法多數(shù)應(yīng)用于較為堅(jiān)實(shí)并且完整的巖層或斷層中，斷層之間的差距不要大于2.5m，在開(kāi)采人員使用退后臥底法時(shí)，要注意與巖層保持一定的安全距離，使用綜掘機(jī)進(jìn)行挖掘并不斷后退，臥底前進(jìn)，這樣能夠保持挖掘現(xiàn)場(chǎng)不被破壞，提升煤礦采煤的工作效率，但這種方法對(duì)開(kāi)采人員的技術(shù)要求較高；錨桿臨時(shí)支護(hù)U鋼法主要應(yīng)用于斷層之間差距較大的情況，在這樣的地質(zhì)條件下，很容易發(fā)生巖石坍塌等惡劣現(xiàn)象，在一定程度上會(huì)給開(kāi)采人員的安全帶來(lái)威脅，開(kāi)采人員可以采用U型鋼與錨桿結(jié)合來(lái)對(duì)斷層進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，降低煤礦開(kāi)采的風(fēng)險(xiǎn)；直接破頂法主要是使用掘進(jìn)機(jī)來(lái)對(duì)斷層頂部進(jìn)行直接沖破的方式，并利用錨網(wǎng)對(duì)剩下較為堅(jiān)固的巖石進(jìn)行支護(hù)[2]。

（四）臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

在煤礦采煤時(shí)，綜掘機(jī)的使用主要是憑借自身的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行是綜掘機(jī)能夠高效工作的基礎(chǔ)。在綜掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)機(jī)或是關(guān)機(jī)時(shí)，綜掘機(jī)自身的液壓系統(tǒng)都會(huì)經(jīng)過(guò)閉鎖裝置，閉鎖裝置就是一種臨時(shí)支護(hù)技術(shù)，根據(jù)實(shí)際開(kāi)采情況，通過(guò)綜掘機(jī)本身的液壓鎖進(jìn)行支護(hù)，能夠有效降低煤礦采集工作的風(fēng)險(xiǎn)，提高綜掘機(jī)使用的安全性，提升煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的成功率，為復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤工作的順利進(jìn)行提供保障。

三、結(jié)論

快速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)對(duì)煤礦的需求量日益增加，我國(guó)近些年加大了煤礦的開(kāi)采力度。大多煤礦都分布在較為復(fù)雜的地質(zhì)條件中，具有地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、礦井挖掘困難以及設(shè)備陳舊老化的難點(diǎn)，相關(guān)企業(yè)要不斷完善并創(chuàng)新煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，促進(jìn)煤礦開(kāi)采行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。