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

史宏寶

摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)步入快速發(fā)展階段，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)煤炭資源的需求量與日俱增，煤炭行業(yè)在新時(shí)期的發(fā)展步伐逐漸加快，因此，對(duì)煤炭行業(yè)的采煤技術(shù)提出了較高的要求。采煤工作一般需要在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行，采煤設(shè)備和技術(shù)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，安全操作是采煤工作的重要內(nèi)容。本文重點(diǎn)分析帶在復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。

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

我國(guó)煤炭資源豐富，開(kāi)采煤礦的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇到不同類型的地質(zhì)情況，有的地質(zhì)較為復(fù)雜，開(kāi)采工作難度大，嚴(yán)重影響了采煤工作的進(jìn)程和安全。煤炭資源的開(kāi)采工作基本都是在地下進(jìn)行，要想在地下采煤的時(shí)候?yàn)樽鳂I(yè)人員提供一個(gè)安全的工作環(huán)境，挖掘地下巷道是必須進(jìn)行的操作環(huán)節(jié)。本文研究了煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，進(jìn)而提高其實(shí)際使用效率。

1煤礦掘進(jìn)地區(qū)的復(fù)雜地質(zhì)條件分析

1.1煤礦地區(qū)的基礎(chǔ)地質(zhì)條件

我國(guó)多數(shù)煤礦開(kāi)采區(qū)都是年代久遠(yuǎn)的老礦區(qū)，經(jīng)過(guò)時(shí)間的變化，地質(zhì)情況變的更加復(fù)雜。具有斷層多、礦井地壓過(guò)大，地質(zhì)水文條件異常等特點(diǎn)。所以，大多數(shù)煤礦地區(qū)都是深部礦井和高應(yīng)力的軟巖礦區(qū)。

1.2復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)難點(diǎn)

首先，煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞。處于較為復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行采煤工作，隨著開(kāi)采深度的不斷加深，就會(huì)對(duì)煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞，致使煤層中的頂板巖性發(fā)生變化，導(dǎo)致圍巖的應(yīng)力出現(xiàn)升高的現(xiàn)象，存在安全隱患。其次，工作量增加。在復(fù)雜地質(zhì)條件下開(kāi)采的時(shí)候，經(jīng)常容易出現(xiàn)前掘后修的現(xiàn)象。大多數(shù)煤層和頂?shù)装灞容^松軟的地區(qū)，會(huì)容易出現(xiàn)破碎的問(wèn)題，無(wú)法順利施工。另外巷道頂?shù)装逶谶@個(gè)過(guò)程當(dāng)容易出現(xiàn)收縮，這就加快了巷道變形的速度。要想保證采掘工作順利進(jìn)行，就需要掘進(jìn)以后再次對(duì)巷到進(jìn)行修補(bǔ)，這就增加了工作量。最后，對(duì)于薄煤層的開(kāi)采比較危險(xiǎn)。在我國(guó)的煤礦基地中，有些礦區(qū)的薄煤層分量較大，開(kāi)采的時(shí)候需要把煤巷和半煤巖作為主要開(kāi)采目標(biāo)，使用巷道回采的方式開(kāi)展掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。這種地質(zhì)條件必須使用較高的械設(shè)備和技術(shù)，才能保證作業(yè)人員的安全。

2復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

2.1直接破頂法

由于斷層區(qū)域的地質(zhì)條件開(kāi)采難度大，特別進(jìn)入到松軟煤層以后，開(kāi)采工作無(wú)法繼續(xù)實(shí)施，就需要使用直接破頂技術(shù)。直接坡頂技術(shù)就是使用掘進(jìn)機(jī)以直接沖擊的方式來(lái)破壞斷層的頂部，然后保留材質(zhì)比較穩(wěn)固的頂板圍巖，接著使用錨網(wǎng)索對(duì)其進(jìn)行支護(hù)。假如頂板巖的落差在2m以內(nèi)，硬度系數(shù)小于5，就無(wú)法進(jìn)行支護(hù)。另外，在采煤的時(shí)候遇到坡度較大的煤層，也可以使用直接破頂技術(shù)。

2.2退后臥底法

退后臥底需要在完整、堅(jiān)固的上頂板的斷層，斷層落差在2.5米以內(nèi)，利用支護(hù)圍巖的方式來(lái)加固。其中綜合掘進(jìn)機(jī)在退后臥底法的起著非常重要的作用，設(shè)備需要不斷后退，再臥底前進(jìn)。能夠保證斷層巷道中底部的高度符合施工要求，提升工作效率。但是對(duì)于作業(yè)人員的要求較高，必須具備較強(qiáng)的體力從，才能適應(yīng)高強(qiáng)度的工作。

2.3臨支加U鋼法

在采煤作業(yè)中，有些斷層落差較大的煤層非常容易發(fā)生巖石坍塌或者破碎的現(xiàn)象，這種情況會(huì)威脅到作業(yè)人員的人身安全。在這種開(kāi)采環(huán)境當(dāng)中，作業(yè)人員可以使用臨支加U鋼法，使用U型鋼架，固定巷道，把U型鋼架和錨桿支護(hù)、超前支護(hù)結(jié)合起來(lái)使用，才能保證錨桿保持一定的傾斜度。這種支護(hù)技術(shù)操作難度較大，對(duì)技術(shù)要求較高。

3復(fù)雜地質(zhì)條件采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)具體應(yīng)用

3.1選擇適合的掘進(jìn)設(shè)備

當(dāng)前，在復(fù)雜地質(zhì)條件下使用的掘進(jìn)設(shè)備主要普通掘進(jìn)機(jī)和綜合掘進(jìn)機(jī)聯(lián)眾，采煤需要根據(jù)具體情況去選擇。一般施工長(zhǎng)度保持在300m以內(nèi)，就采用普通掘機(jī)進(jìn)行采煤;當(dāng)施工長(zhǎng)度在300m以上的時(shí)候，就選用綜掘機(jī)來(lái)開(kāi)采。只有選擇適合的掘進(jìn)設(shè)備，才能提高工作效率。

3.2截齒的選擇

復(fù)雜地質(zhì)采煤對(duì)于截齒的選擇非常重要，選擇合適的截齒有利于煤礦工作的順利開(kāi)展，提高工作效率。其中截齒選擇的最主要因素是對(duì)磨損性的觀察。要想實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的開(kāi)采成果，就必須保證截齒的強(qiáng)度高、耐磨性大。處于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中作業(yè)，必須要保證設(shè)備的性能良好。但是，巖石的硬度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，要想避免設(shè)備的磨損程度加深，應(yīng)該在挖掘前采取爆破處理方法。

3.3綜掘配套系統(tǒng)的建立

使用綜掘機(jī)進(jìn)行挖掘的時(shí)候，需要正確處理施工過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題。首先，施工前應(yīng)該制定一套科學(xué)合理的管理方案，才能保證順利安全施工。比如混凝土施工前制定有效的管理體系，能夠保證施工質(zhì)量，做到安全施工。另其次，對(duì)于機(jī)械沒(méi)備的工作方式和運(yùn)行原理方面的管理，處理需要工人熟練掌握技術(shù)以外，也要建立一套科學(xué)的管理方案，保證設(shè)備在有效的管理體系下充分發(fā)揮作用。此外，在實(shí)際作業(yè)當(dāng)中應(yīng)該做好設(shè)備的保養(yǎng)工作，相關(guān)工作人員應(yīng)該嚴(yán)密監(jiān)控整個(gè)掘進(jìn)過(guò)程進(jìn)，保證工人合理操作。

總之，對(duì)煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的研究能夠提高煤炭質(zhì)量和工作效率，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益，要想保證煤礦工人的人身安全，實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量、安全生產(chǎn)模式。尤其是對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)，工作人員應(yīng)該細(xì)心研究，選擇合適的采煤技術(shù)，才能保障煤礦行業(yè)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李睿琦，試析復(fù)雜地質(zhì)條件下的采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)及其運(yùn)用[J].能源與節(jié)能，2018（4）.

[2]鮑銀輝，韓星.試析復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)[J].低碳世界，2017（32）.