煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用分析

发表时间：2019-10-24T16:25:14.853Z 来源：《科学与技术》2019年第11期作者：赵炎

[导读] 分析了煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用。

河南省平顶山市天安煤业九矿有限责任公司河南省平顶山市 467000

摘要：为了提高煤矿资源的产量，保证煤矿开采可以安全、有序地开展，则需要对复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术予以持续地研究和创新，最大限度地提高煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用质量，对促进我国煤矿开采行业的发展有着重要的现实意义。基于此，本文主要分析了煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用。

关键词：煤矿掘进；支护技术；复杂条件

引言

在煤矿开采过程中，最为关键的问题就是煤矿安全问题，不仅同开采作业人员的人身安全具有十分重要的影响，还同煤矿开采行业的未来发展具有密切联系，同时还关系到社会的稳定发展。基于此，在开展煤矿开采工作的过程中，就需要提高对安全开采的重要程度，并且在面对复杂地质条件的情况下，注重采取适当的煤矿掘进支护技术，加强对支护技术的研究以及分析，促使煤矿开采作业中综合机械化的作业力度得到有效提升，并且在保障开采安全的基础上，有效提高煤矿开采的效率，从而推动煤矿领域的稳定发展。

1 复杂的地质条件给开采带来的困难

我国有着悠久的煤矿开采历史，所以容易开采的煤矿区越来越少，只能对深层的煤矿进一步开发，但是由于煤矿埋藏深度增加，开采对于上层地质构造将会产生非常大的破坏。而且周围的岩石在压力的作用下变得非常松软，使回采工作雪上加霜。加上随着开采深度的增加和推进各个煤层的顶板变得十分脆弱，加大了掘进的难度和巷道变形的压力。在这种复杂的地址条件下开采困难重重，首先是安全性无法保证，产生非常大的安全风险。再次，在煤矿掘进工作中还要对变形的巷道不停的修缮，增加了煤矿开采的工作量，而且大大影响了开发的效率和长远效益[1]。

2 复杂地质条件下煤矿掘进工作的难点

2.1 巷道前掘后修存在较大的工作量

通常来讲，煤矿的开采环境较为恶劣，并且也面临着复杂的地质条件，根据经验表明，如果地质条件较为复杂，则前掘后修的工作量也会非常显著。其中，对于煤层以及其顶底板地质较为松软的区域，则会有较大概率出现破碎现象，对巷道的整体掘进、成型施工造成不小的难度，并且也会限制煤矿开采的效率与进度。此外，在复杂地质条件下，巷道的掘进工作也会使巷道顶底板面临较大程度的收缩，从而引发巷道出现形变。因此，为了保证煤矿采掘工作可以顺利开展，对巷道掘进之后的修补也要予以关注，但是也会引发巷道掘进工作量的增加，对开采进度与安全形成一定的影响。

2.2 煤层地质结构遭到破坏

随着矿井深度的持续增加，开采地区的地质条件也会更加趋于复杂，并且随着开采工作的不断深入，煤层的地质结构也会遭受不同程度的破坏，从而在一定程度上会改变煤层顶板的岩性特性，使围岩应力增加，导致围岩会有较大概率出现断裂，从而增加了支护工作的难度，并且也会使安全隐患在煤矿开采阶段出现。

2.3 薄煤层开采的安全隐患

由于我国煤炭分布的地区比较广，所以各个煤炭产区的地质条件存在一定差异，对于部分地区而言，其中的薄煤层则会占据较大的比重。对于薄煤层来说，在对其进行挖掘时，通常会应用巷道回采的方法，同时也要以半煤岩与煤巷作为开展掘进支护作业的主要对象。在掘进半煤巷过程中，需要对掘进支护设备以及掘进技术予以有针对性地选择，以此来保证掘进支护施工可以安全、高效地开展[2]。

3复杂地质煤矿掘进技术的具体应用

3.1 复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的实施

第一，选择掘进设备。在开展复杂地质条件下的煤矿巷道掘进工作时，主要使用的掘进设备包括2 种，即普通型掘进机与综合性掘进机。在掘进时，需要依据巷道长度以及其他工程要求来有针对性地进行选择。其中，如果巷道长度不大于300 m，则建议选择普通的掘进设备；反之，如果巷道长度大于300 m，则建议选择综合性掘进设备。

第二，选择截齿。在选择完掘进设备后，同样需要对掘进设备所用的截齿有针对性地进行选择。对于截齿而言，其与作业效率有着密不可分的关系，同时其耐磨性也会对施工作业有所影响。其中，截齿耐磨性的好坏，不仅会影响作业成本，同时也要对作业效率产生负面影响。因此，在选择截齿时，建议选择耐磨性能出色、强度高的截齿，以确保掘进设备可以在复杂地质条件下获得极高的工作效率。

第三，临时支护技术。在巷道掘进过程中，综合性掘进设备在其自带液压系统的帮助下，可以实现对巷道的临时支护，以此来进一步提升整个掘进作业的可靠性与安全性。现阶段，临时支护技术已经在巷道掘进施工作业期间有着广泛的应用，同时也得到了积极的应用效果。

第四，安全管理体系的建立。对于煤炭资源的开采而言，其面临着较大的安全风险，特别是复杂地质条件下的煤矿掘进工程的实施，同样要对整个施工中的安全予以重视。其中，在综合性掘进设备工作期间，相关安全管理人员要对综合性掘进设备的性能予以详尽地检查，保证其性能符合实际工程项目的需要[3]。

3.2 复杂地质条件下穿越断层锚网的支护技术的应用

（1）破顶法的实际应用

我们可以将破顶法理解为应用相关的掘进设备和机械对矿区的地质结构实施直接破顶，既满足了煤矿掘进的工程需要，也保证了岩石顶层的稳定结构，增加顶板的稳定性从而使顶板能够起到一个支护的作用，破顶法主要用于坡度较大、缓度较大、岩石整体结构较大的煤矿矿区。

（2）退后卧底的实际应用

退后卧底在实际应用的过程中是需要有前提条件的，这种前提条件就是在掘进作业的区域范围内，顶板必须具备一定程度的稳定性和完整性，而且顶板要与掘进作业区域的地面保持一定的距离，这样才能够为支护工作提供一个基础条件，退后卧底的方法在具体的掘进作