分析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用
分析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用
发表时间：2018-07-23T13:08:05.723Z 来源：《基层建设》2018年第15期作者：汝金祥[导读] 摘要：随着现代经济社会的发展和不断推进，煤矿资源在日常生活和工作过程中的需求呈现出非常显着的发展态势，也带动了煤矿企业的不断发展。
新疆焦煤（集团）有限责任公司 830025摘要：随着现代经济社会的发展和不断推进，煤矿资源在日常生活和工作过程中的需求呈现出非常显着的发展态势，也带动了煤矿企业的不断发展。但不容忽视的一点是，随着现有资源开发力度的不断加大和煤矿企业的不断扩大，煤矿区特别是集中采煤区的工程地质条件，更复杂和更多。众所周知，煤矿开采还需要大量的人力，所以不仅要注意开采过程中的开采效率，还要保证人身安全，尤其是复杂地
质条件下的煤矿开采，同时也要注意安全生产。在此基础上，钻井支护技术在煤矿开采过程中得到了广泛的应用，特别是在复杂地质条件下的煤矿开采中。本文分析了复杂地质条件下煤矿开采的难点，分析了隧道支护技术的有序应用更好地确保煤矿在复杂地质条件下的安全性和可靠性。
关键词：复杂；地质条件；煤矿；掘进；支护技术；应用；分析 1、引言
在中国的能源结构中，煤炭资源一直占有重要地位，随着社会经济的不断发展，人们对能源的需求也在增加，这也给煤矿工作带来了更大的压力。此外，煤炭资源是不可再生资源。随着开采量的不断增加，开采难度逐渐增大，易开采地区采矿量逐渐减少，采煤工作正在逐步转移到更加复杂的地质环境中。同时，这种情况也加剧了煤矿安全事故的发生，不仅严重影响了煤矿开采效率，而且严重危害了人民群众的生命。因此，在煤矿开采和开采过程中，加强挖掘配套工作，为采煤提供稳定，安全，可靠的采矿环境。
2、煤矿掘进支护技术应用现状
煤矿塌方等安全事故主要指煤矿巷道塌方。矿井巷道在煤矿采矿过程中起到通风，排水，运输的作用。为了确保安全，不仅关系到采煤效率，而且直接影响到采煤人员的生命安全。因此，在煤矿开采过程中必须保证巷道的安全。然而，随着煤矿开采的不断发展的煤矿机械设备，煤矿开采难度加大，巷道安全性越来越差。基于这种发展形势，矿山隧道掘进和支护技术不断发展，充分保证了巷道安全。
支护技术主要是指当前煤矿开采和施工过程中的巷道支护，在中国的应用时间较长。辅助材料已从原来的木材和钢材更新为螺栓支撑。
3、煤矿巷道支护技术的方式
近年来，随着我国煤矿开采深度不断加大，煤矿井筒支护经历了单一支撑技术向联合支撑技术的发展。随着巷道支护技术的发展和发展，可以归纳为被动支护方式和主动支护方式。
3.1被动式支护方式
被动支持技术起源于经典压力理论和退化理论。认为围压主要是由巷道开挖后围岩局部坍塌引起的，巷道的稳定性主要取决于围岩的坍塌，导致围岩的形状发生变化。被动支撑分别考虑围岩和支撑。围岩被认为是负载，支撑被认为是轴承结构。负载结构系统在两者之间形成。支护被认为是由围岩支撑，产生的荷载不能控制围岩变形破坏的发生，只能起到被动阻力的作用。
木支护方式
木支护技术主要是采用木材作为支护材料，典型的支护方式有“亲口”棚、鸭嘴棚、戴帽点柱、木垛等。木支护耗费大量木材而且受采深和岩性影响严重，因此只适用于浅部围岩，而且支护断面形状必须与围岩曲线一致，以充分发挥围岩和支护结构抗压强度大的优势，从而硬性抵抗岩体的变形压力。
（2）石材支护方式
石材支护分片石、料石两种支护方式，优点是具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等特点，不足之处在于初期投资高，只适用于矿井服务年限长的巷道。
3.2主动式支护方式
主动式支护方式为补强式，利用围岩本身强度来维护巷道的支护方式。
（1）锚杆系列支护技术
自20世纪50年代以来，锚杆支护手段已在国外地下工程中得到了广泛应用。我国从1956年起在部分矿区先后试用该支护技术并获得良好效果。国内锚杆系列支护技术发展分为单体锚杆群支护手段、组合锚杆支护阶段、预应力锚杆支护阶段、强力锚杆支护阶段、复合支护阶段。锚杆支护原理有加固拱（挤压组合拱）作用、悬吊作用、组合梁作用、最大水平应力理论。
4、掘进工作面冒顶事故的原因及预防措施 4．1 导致掘进工作面冒顶的原因挖掘岩石后，顶部会有一块岩石与岩体失去联系。如果支护不及时，岩石可能会因与岩体失去接触而坠落，或者如果已经得到支撑，但支撑失败或缺乏支撑将导致事故。在断层带，褶皱和其他地质结构破坏区，当挖掘巷道时顶板的浮石崩塌，以及在发生寝具和裂缝的地层中挖掘巷道时，顶板下降等情况属于前者。后者是由意外崩塌造成的而导致附近支架的位置找不到，以及顶板不够紧的事实导致岩块损坏支架的天花板。
4.2 预防掘进工作面冒顶事故的措施 a）合理选择主矿井巷道。主矿井巷道使用寿命长，截面大。应放置在煤层或岩石强度较高的地层岩层中。尽量沿槽的工作面沿空巷道使用，避免支撑压力的影响，并注意少挖十字路口和重叠车道。 b）选择合理的巷道断面尺寸和断面形状。 c）临时支持应在挖掘工作面上进行，严禁空顶工作。在爆破前10米范围内的支撑必须加固。折叠和折叠的支架必须在进入工作表面之前进行修理。修理支架时，必须首先检查顶部和底部，然后从外部进行检查到内部。 d）掘进巷道时，禁止任意加大棚子或锚杆间距，严禁任意修改支护参数及材料规格。在坚硬和稳定的煤、岩层中，需要加大棚距和不设支护时，必须制定安全措施。