靳亞杰

摘要：煤礦是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的重要能源，我國對于煤礦資源的需求量與日俱增，煤炭的開采量逐年增加，目前我國煤礦開采已經(jīng)進(jìn)入了深井開采的階段，加上礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，故此，需要面臨開采人員的人身安全保障、開采技術(shù)創(chuàng)新等一系列難題。本文主要對復(fù)雜地質(zhì)條件下的采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了簡要的分析，目的是為了構(gòu)建一系列可行的解決措施，更好地利用采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

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

我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與煤炭資源的開發(fā)是密不可分的，然而我國已處于深井作業(yè)階段，如何在保證作業(yè)安全的前提下，提升開采效率，成為科學(xué)工作者的研究重點(diǎn)。本文主要分析了在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，利用掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，避免煤炭資源開采中遇到的各種難題，提高了大多數(shù)煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.復(fù)雜地質(zhì)條件下采煤的難點(diǎn)

隨著礦井深度的增加，礦井中地質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次感愈發(fā)明顯，在開采過程中，礦井開采工作的由淺入深，周圍地質(zhì)變化顯著，若開采不當(dāng)，在一定程度上會(huì)對原有的煤炭地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成損壞，最突出的就是礦井中的頂層版巖石，在外力的作用下，還將導(dǎo)致拱狀圍巖發(fā)生位移，加大煤炭開采的難度。此外，煤炭地質(zhì)復(fù)雜的另外一種表現(xiàn)為，礦井中的巷道存在大面積斷層現(xiàn)象，對巷道上的薄煤層進(jìn)行開采時(shí)，須將掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)圍繞半煤巷位置為重心進(jìn)行充分利用，對掘進(jìn)支護(hù)的技術(shù)要求較高，保證掘進(jìn)高水平支護(hù)技術(shù)的引用，才能保證在半煤巷區(qū)開采工作穩(wěn)定可靠的進(jìn)行。再次，由于煤炭資源地址條件比較復(fù)雜，礦井的上部與底部土質(zhì)通常表現(xiàn)的較為松軟，在一定程度上給開采帶了很大的難題，主要表現(xiàn)在巷道無法以固定的形態(tài)存在，容易發(fā)生形變，盡管利用了有關(guān)技術(shù)對此現(xiàn)象進(jìn)行處理，但是在實(shí)際開采工作中，還是會(huì)導(dǎo)致巷道發(fā)生形變，巷道成型困難，其上部與底部的形變現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，導(dǎo)致掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的作用無法完全發(fā)揮。最后，由于煤炭企業(yè)沒有及時(shí)更新開采設(shè)備，導(dǎo)致現(xiàn)有設(shè)備較為落后，無法滿足在如此復(fù)雜地址條件的開采需要，盡管我國屬于煤炭資源大國，但是開采設(shè)備較發(fā)達(dá)國家還有一定的差距，在對半煤巷開采使用掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)時(shí)，若存在硬度系數(shù)高于5的巖層或巖石，設(shè)備將直接磨損，嚴(yán)重的將導(dǎo)致設(shè)備損壞，使得開采工作難以進(jìn)行。

2.復(fù)雜地址條件下采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)分析

2.1?合理選擇施工設(shè)備

為了能夠更大限度的發(fā)揮出采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的作用，保證煤炭開采工作穩(wěn)定進(jìn)行，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，在實(shí)際開采工程中，需要對各設(shè)備進(jìn)行綜合應(yīng)用。其中，綜掘機(jī)為煤炭資源開采使用最頻繁的作業(yè)設(shè)備，就臨時(shí)支護(hù)技術(shù)而言，其依賴綜掘機(jī)自身的液壓鎖發(fā)揮作用。臨時(shí)支護(hù)技術(shù)可以有效地降低在煤炭開采過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，保證作業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備采購時(shí)，需要對設(shè)備規(guī)格、作業(yè)環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮，如此，在一定程度上可降低作業(yè)難度與風(fēng)險(xiǎn)。在合理選擇設(shè)備的同時(shí)，為了取得更好的開采效果，對截齒的選擇也須慎重，考慮到實(shí)際開采過程中的磨損情況，最好選擇硬度較高的截齒，同時(shí)在開采工作時(shí)，應(yīng)盡量將磨損程度降至最低，從而延長截齒的使用壽命，高硬度的截齒在進(jìn)行爆破操作時(shí)，對其他設(shè)備能夠起到很好的保護(hù)作用。此外，在使用綜掘機(jī)的時(shí)候，需要注意巖石的強(qiáng)度，當(dāng)強(qiáng)度過高時(shí)，不建議繼續(xù)使用綜掘機(jī)，可換一種方式代替，否則將造成綜掘機(jī)設(shè)備的損壞，同時(shí)開采工作無法順利進(jìn)行。最后，要結(jié)合巷道的實(shí)際長度與我國煤炭開采的相關(guān)規(guī)定，選擇最合適的綜掘機(jī)，例如，當(dāng)巷道工作面長度超過300米時(shí)，可以利用綜掘機(jī)進(jìn)行開采工作;反之，可利用普掘機(jī)進(jìn)行開采工作，這樣便可提高煤炭資源的開采效率。

2.2?掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的選擇與應(yīng)用

2.2.1?直接破頂法

在開采過程中，如果發(fā)現(xiàn)礦井的頂部土質(zhì)較為松軟，加上斷層降低了地基巖體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，此條件下，可選用直接破頂法，在掘進(jìn)設(shè)備的輔助下，利用錨網(wǎng)技術(shù)保證頂部巖層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，對斷層圍巖進(jìn)行破除工作，并使用錨網(wǎng)索對頂部巖層進(jìn)行支護(hù)。使用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意判斷頂部巖層見的落差，如果巖層的硬度高于5以及頂層巖層的落差低于2米，若繼續(xù)應(yīng)用破頂法進(jìn)行施工，容易導(dǎo)致頂板爆破，加大了支護(hù)難度。所以，此方法更適用于頂部巖層落差較大的位置，盡可能消除多余的頂部巖層，使得坡度變緩，進(jìn)而保證對整個(gè)煤炭巷道的支護(hù)。

2.2.2?臥底退后法

煤炭地址條件復(fù)雜、礦井頂部完整且?guī)r層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時(shí)，可以使用臥底退后法進(jìn)行支護(hù)，此方法要保證頂部與底部的板塊之間落差低于2.5米，從而利用支護(hù)技術(shù)對圍巖進(jìn)行保護(hù)。在此方法的過程中，臥底始終保持前進(jìn)狀態(tài)，掘進(jìn)機(jī)始終保持退后狀態(tài)，利用支護(hù)技術(shù)能夠有效的保證頂部巖層的穩(wěn)定性與完整性，從而確保煤炭開采過程的作業(yè)安全。

2.2.3?錨網(wǎng)錨桿合理應(yīng)用

在一些煤炭資源豐富，但斷層落差較大的礦井中，可以結(jié)合臨時(shí)支架的技術(shù)手段，合理的選擇錨桿與U型鋼架，在采煤掘進(jìn)的過程中，利用支護(hù)技術(shù)對落差較大的斷層進(jìn)行保護(hù)，可以有效的保證圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，降低礦井坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。此技術(shù)的主要做法為，首先將錨桿放置水平約45度角，將U型鋼架固定在錨桿的上面，在預(yù)緊力的作用下，圍巖結(jié)構(gòu)逐漸趨于穩(wěn)定，達(dá)到了對圍巖加固的目的，從而避免了在開采過程中，礦井坍塌的現(xiàn)象發(fā)生，此方法有助于構(gòu)建了采煤決定的穩(wěn)定型，進(jìn)而提升了支護(hù)安全效率。

3.完善煤炭開采掘進(jìn)的管理制度

想要保證煤炭資源的順利開采，必須嚴(yán)格制定并且嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)的制度條令，要保證煤炭開采工作安全、科學(xué)的進(jìn)行，各項(xiàng)操作需滿足制度要求。首先，在進(jìn)行煤炭資源開采前，要對工作設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格地巡檢，若發(fā)現(xiàn)有不合格的設(shè)備，應(yīng)及時(shí)替換。在工作進(jìn)行中，要加大對煤炭開采的工作流程的管控;其次，在實(shí)際開采過程中，上層管理者應(yīng)按照要求嚴(yán)格審理違規(guī)操作，要根據(jù)實(shí)際環(huán)境，利用最佳的支護(hù)技術(shù)保證煤炭開采工作的穩(wěn)步運(yùn)行。最后，開采作業(yè)部門、責(zé)任部門應(yīng)該就本礦井開采過程中遇到的各種難點(diǎn)、違規(guī)事項(xiàng)進(jìn)行反復(fù)思考與總結(jié)，將工作安全視為第一目標(biāo)，開采效率其次，切實(shí)加強(qiáng)監(jiān)督管理制度。只有這樣，才能有效地保證煤炭開采的作業(yè)安全與工作效率，顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語

綜上所述，人們物資需求的提高，間接加大了煤炭資源的開發(fā)，在復(fù)雜地質(zhì)條件下利用合理的采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是保證開采效率的關(guān)鍵手段。在開采過程中，要根據(jù)實(shí)際地址環(huán)境情況，選用合適的設(shè)備與支護(hù)技術(shù)，從而保證開采工作的穩(wěn)定開展，本文就復(fù)雜地址條件下的采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行簡要的分析，根據(jù)不用礦井地質(zhì)場景，針對性的提出了幾種有效的支護(hù)方式，為日后我國的煤炭開采事業(yè)提供可參考的技術(shù)依據(jù)，但在后期還需要對相關(guān)的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入研究，以此保證煤炭開采事業(yè)的安全、高效、可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：焦作煤業(yè)（集團(tuán)）新鄉(xiāng)能源有限公司）