復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

張冬冬

摘要：隨著我國社會生產(chǎn)對于煤炭資源的利用率越來越大，煤炭資源的開采深度和難度必然增加，長期開采礦區(qū)的地質(zhì)條件也必將越來越復(fù)雜。在面臨這種情況時(shí)，技術(shù)人員必須慎重選擇掘進(jìn)設(shè)備和支護(hù)技術(shù)，根據(jù)巷道的實(shí)際情況進(jìn)行施工作業(yè)，在確定巷道支護(hù)技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的前提下完成巷道掘進(jìn)，保證巷道掘進(jìn)安全和質(zhì)量。基于此，本文主要分析了復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。

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

引言

現(xiàn)如今，我國煤炭資源的需求量日益加大，此種形勢下，創(chuàng)新煤礦開采技術(shù)十分必要。煤礦的開采存在較大難度，開采過程中的安全問題也日漸凸顯，因此我們需要嚴(yán)加控制煤礦開采過程中的每一環(huán)節(jié)，確保煤礦開采工作的正常推進(jìn)。煤礦巷道掘進(jìn)工作開展中，支護(hù)處理是十分關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，需要根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)狀況和外部影響因素實(shí)施科學(xué)控制，如此才能有效保障煤礦開采過程的安全性。

1復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦巷道掘進(jìn)面臨的困難和挑戰(zhàn)

1.1應(yīng)力方面存在問題

這種應(yīng)力對于整個(gè)巷道的穩(wěn)定性和可靠性極為關(guān)鍵，其直接決定著巷道掘進(jìn)的安全性效果。但隨著當(dāng)前中國煤礦開采深度的不斷增加，相應(yīng)應(yīng)力方面也受到了較大的威脅，尤其是隨著頂板巖性的不斷變化，其具體的壓力也就不斷提升，進(jìn)而也就很可能會導(dǎo)致起拱圍巖受到較為明顯的損壞威脅，形成的干擾比較明顯，這一方面的地質(zhì)影響需引起足夠重視。

1.2相關(guān)設(shè)備影響較大

在大多數(shù)煤礦地下巷道掘進(jìn)期間，會用到大量大功率設(shè)備，即使在目前相關(guān)設(shè)備技術(shù)比較科學(xué)成熟的情況下，部分煤礦受制于技術(shù)條件和科學(xué)意識影響，仍然采用老式設(shè)備和方法進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。而這些設(shè)備一個(gè)非常大的特點(diǎn)就是作業(yè)過程中產(chǎn)生的物理振動很明顯，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的環(huán)境下，這些直接或間接產(chǎn)生的振動都容易造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)崩壞，對支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大影響，嚴(yán)重時(shí)會造成嚴(yán)重安全事故。例如，一些掘進(jìn)設(shè)備在掘進(jìn)期間會影響掘進(jìn)點(diǎn)周邊巖土層穩(wěn)定性，發(fā)生不可控的大面積崩塌，對設(shè)備本身、施工人員乃至整個(gè)巷道支護(hù)系統(tǒng)造成破壞。

1.3施工方案缺乏整體把控

在一些煤礦巷道掘進(jìn)施工時(shí)，沒有針對具體地質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行全面考察，導(dǎo)致沒有形成一個(gè)具有前瞻性和整體性的掘進(jìn)施工管理方案。很多時(shí)候，在巷道掘進(jìn)時(shí)都是按照大致方向進(jìn)行施工，在出現(xiàn)相關(guān)問題時(shí)再進(jìn)行補(bǔ)救，導(dǎo)致最終完成的工程整體性和安全性都很差。更重要的是，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，如果在支護(hù)結(jié)構(gòu)搭建方面缺乏綜合性，容易導(dǎo)致在后續(xù)施工時(shí)發(fā)現(xiàn)己完成的支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐狀況出現(xiàn)了變化，不得不及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。這主要是因?yàn)檫@些地區(qū)地質(zhì)狀況很復(fù)雜，結(jié)構(gòu)松散，在掘進(jìn)過程中，已完成的支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力水平及方向都會發(fā)生不可預(yù)估的改變。

1.4巖性變化明顯

向更深的地方進(jìn)行煤礦開采工作是增加煤礦開采量的重要手段。但是這種方法會對煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成不同程度的破壞，尤其是在不斷加大的頂板性變化下，拱狀圍巖在這一過程中受到的外力在原有基礎(chǔ)上，呈現(xiàn)出不斷增加的狀態(tài)。最后會直接影響到煤礦掘進(jìn)工作的安全性與可靠性。

1.5煤層容易松動

在實(shí)際進(jìn)行開采工作之前，我們需要對礦區(qū)的情況進(jìn)行仔細(xì)調(diào)查與分析。松動的巷道頂部以及底板煤層都會導(dǎo)致支離破碎現(xiàn)象發(fā)生的概率不斷增加，尤其是在掘進(jìn)煤層的過程當(dāng)中，極易導(dǎo)致煤層出現(xiàn)一系列的變形問題。頂板以及底板大程度的收縮現(xiàn)象，也是該煤礦在作業(yè)過程當(dāng)中所面對的主要問題，這會對支護(hù)工作的順利開展造成一定阻礙。如果不能實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)支護(hù)方式的選擇，就會給煤礦采掘工作帶來一定的安全隱患。

2煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)狀況下的應(yīng)用

2.1合理選用綜掘機(jī)型號

在煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中，綜掘機(jī)發(fā)揮著極大的作用，可以對施工時(shí)間進(jìn)行有效控制，而且還可以從煤礦施工現(xiàn)場實(shí)際情況出發(fā)，控制好施工時(shí)間，為掘進(jìn)支護(hù)效率的提升創(chuàng)造有利條件。綜掘機(jī)的型號，與煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的施工效果之間的關(guān)系是緊密聯(lián)系的，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，要想確保煤礦工程的安全運(yùn)行，要正確選用綜掘機(jī)型號，結(jié)合煤礦地質(zhì)條件，對配套的綜掘機(jī)型號進(jìn)行選擇，更好地推進(jìn)掘進(jìn)工作。綜掘機(jī)不同型號的不同施工狀態(tài)具有一定差異性，所以在煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)過程中，要對煤礦巷道斷面和巖層檢測的強(qiáng)度進(jìn)行深入分析。在選擇好綜掘機(jī)型號以后，要對綜掘機(jī)的使用狀態(tài)進(jìn)行密切關(guān)注，主要是由于復(fù)雜地質(zhì)條件，是煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)的重要影響因素，所以必須要將綜掘機(jī)的施工進(jìn)行完善，確保與復(fù)雜地質(zhì)煤礦開采的掘進(jìn)支護(hù)需求相一致。

2.2機(jī)械設(shè)施參數(shù)的科學(xué)設(shè)定

煤礦巷道掘進(jìn)工作中，普掘機(jī)與綜掘機(jī)是應(yīng)用較為普遍的機(jī)械設(shè)施。在具體操作這些機(jī)械設(shè)施的過程中，需要嚴(yán)加遵守相應(yīng)規(guī)范，確保煤礦巷道掘進(jìn)的安全性。確立普掘機(jī)與綜掘機(jī)臨界點(diǎn)時(shí)，需要對煤礦巷道掘進(jìn)現(xiàn)場地質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本情況加以分析，綜合分析這一過程中可能產(chǎn)生的問題，如此方可確保煤礦開采工作的有序開展，有效規(guī)避了由于普掘機(jī)與綜掘機(jī)操作不符合規(guī)范而造成的不良影響，致使支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不科學(xué)的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致安全問題的發(fā)生。

2.3臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

煤礦巷道掘進(jìn)工作的開展中，尤其是復(fù)雜地質(zhì)狀況下，臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用在其中發(fā)揮著十分重要的作用，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以有效保障煤礦巷道的穩(wěn)定程度，大幅提升了煤礦掘進(jìn)工作開展的安全性，減小了由于支護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致安全問題的發(fā)生幾率。另外，實(shí)際運(yùn)用臨時(shí)支護(hù)技術(shù)時(shí)，應(yīng)該對支護(hù)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的效果加以考慮，保證整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更加具有科學(xué)性，這樣方可提高總體支護(hù)效果。針對復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)中巷道掘進(jìn)工作來講，該項(xiàng)技術(shù)具有十分良好的效果，有效保障了巷道掘進(jìn)工作開展的安全性。

2.4創(chuàng)新技術(shù)方法，優(yōu)化機(jī)械設(shè)備

煤礦巷道掘進(jìn)工作開展中，創(chuàng)新支護(hù)技術(shù)方法以及優(yōu)化機(jī)械設(shè)備具有十分重要的作用，其與支護(hù)的科學(xué)性、適應(yīng)性效果有著密不可分的關(guān)聯(lián)性。支護(hù)技術(shù)方法的創(chuàng)新包含眾多方面，并需要對相關(guān)細(xì)節(jié)問題加以重視，保證各項(xiàng)工作都能夠得到良好開展。例如，關(guān)于掘進(jìn)機(jī)操作方法的創(chuàng)新，可以結(jié)合運(yùn)用自動化技術(shù)，利用自動化操作代替一部分人工操作，從而更好地保證掘進(jìn)操作的可靠程度。而關(guān)于機(jī)械設(shè)備的優(yōu)化，重點(diǎn)可以從其對支護(hù)結(jié)構(gòu)造成影響方面加以考慮，減小其給支護(hù)結(jié)構(gòu)造成的干擾，確保巷道掘進(jìn)工作的有序開展。

結(jié)束語

通過本文的分析，可知在復(fù)雜地質(zhì)條件下，煤礦巷道掘進(jìn)過程中存在各種難點(diǎn)和要點(diǎn)，全面正確的分析巷道圍巖環(huán)境和地質(zhì)條件，準(zhǔn)確找出巷道掘進(jìn)過程中的影響因素，針對性的采用新技術(shù)、新手段、新設(shè)備。同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測監(jiān)控，當(dāng)巷道環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，及時(shí)調(diào)整技術(shù)或設(shè)備參數(shù)等，才能確保煤礦巷道掘進(jìn)的安全施工和支護(hù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉振雄.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用解析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（02）：226-227.

[2]王昆.復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)分析[J].能源與節(jié)能，2019，160（01）：110-112.

[3]韓正展，胡盼.煤礦巷道掘進(jìn)的影響因素及應(yīng)對措施[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016（07）：78-79.

[4]蔣力帥.工程巖體劣化與大采高沿空巷道圍巖控制原理研究[D].中國礦業(yè)大學(xué)（北京），2016.