复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析

荀诗成

【摘 要】中国经济步入腾飞阶段，煤矿作为能源产业中的翘楚，发展日益兴盛，但是随着产量的扩大化，开采的深度与强度不断提升，导致煤矿开采的地质情况也日益复杂。许多煤矿出现了断层、褶曲等情况，在这种情况下，对煤矿的开采技术就提出了要求。接下来，我们将浅析在复杂的地质条件下，有关煤矿掘进支护技术的应用。

【关键词】地质条件分析；煤矿掘进

1.复杂煤矿掘进地区的地质条件分析

1.1基础条件分析

中国不少煤矿开采区都是百年老矿区，经过数百年的演变，地质情况也越发的复杂，例如断层多、矿井地压大等。更有甚者，煤层内地质赋存条件不稳定，且水文地质条件也异常复杂，因此，不少矿区都是深部矿井、高应力的软岩矿区。

1.2 煤矿掘进的技术难点

中国的老矿井在开采的过程中，尚且需要解决以下几种难题：首先，矿区各个煤层的顶板岩性会随着矿井开采的深度变化而不断的发生变化，其中起拱围岩的应力将会不断升高。其次，在矿工进行巷道掘进过程中，由于顶底板部分的煤层过于松软，容易破碎，所以给巷道的支护带来了巨大的困难，往往工人只能采取“前掘后修”的办法。再次，在这种极其复杂的地质结构中，极易引发巷道的断层，并且在对薄煤层进行开采的时候，大部分煤矿采用的办法是以半煤岩巷或者煤巷为重点，这对技术的要求就非常的高了。最后，由于我们长期固步自封，因此没有及时的同国际上机械化的技术相接轨。粗糙的办法导致对矿区的破坏力度加大，对设备的损耗也比其他国家来的大。

2.煤矿掘进支护技术成为复杂地质条件下开采的关键

2.1综掘机与普掘机的临界点确定

按照一般数据统计，巷道的长度和综掘机与普掘机的临界点之间有很大的关系，综掘机、普掘机的掘进水平决定了巷道的长度。一般情况下，普掘机适合于施工长度在三百米之内的工作面，而综掘机适合于施工长度在三百米以外的工作面。这样的分配有利于显示各自的优点，施工工艺也较为合理。这主要是由于综掘机可以缩短生产的准备时间，并且更适合煤矿工程的施工需要。

2.2综掘机的类型介绍

当我们在选择综掘机的选型是，必须要充分考虑多个方面的因素，例如：对于巷道的断面的试用程度、对机身机构的紧凑程度、对煤矿煤岩的适应强度以及综掘机的体积、机器的截割功率、机器的截割强度、机器设备的运行效率、机器设备的配件供应、机器设备的维修量等。

2.3如何正确选择截尺

对于截齿的选择主要需要考虑的问题是要选择耐磨强度较高的综掘机的截齿，这样的强度截齿有利于提高煤矿掘进的截割速度，并减少对截齿的磨损。但是，当岩石的硬度大于综掘机的截齿切割能力的时候，我们应当考虑采用爆破等方式，不能利用机器设备进行强行切割，以使得设备被损坏，并且应在放炮时注意保护综掘机。

2.4如何运用临时支护技术

当我们采用综掘机对煤矿进行掘进的时候，我们就不得不使用到综掘机的液压系统。在使用液压系统的时候，要充分了解液压系统的稳定性和停开机的时候闭锁装置的位置。其中我们重点需要知道综掘机的机载液压锁临时采取的支护技术。这是因为这种技术能够有效的减轻工作的强度，并且提高掘井工作的安全系数。

2.5如何运用开门转为技术

实践出真知，所以在进行煤矿开采的实践过程中，也会遇到不少的技术难题，同时我们也会深思问题，从问题中寻找到解决的办法，在这个过程中，我们创新了掘进机的施工技术，为减轻工作阻力，实现掘进工作的“零”爆破成就埋下了伏笔。例如在煤矿的掘进工作中，面对开门直接安装的掘进机施工时，机器后面跟随着的是重达40t 的运输量，距离高达100m。面对这样的情况，我们就必须摒弃传统的穿凿放大，采用分段式的办法，即先爆破出一段然后再进行掘进机的安防和施工。

2.6综掘机的配套系统和施工组织管理中出现的相关问题

随着时代的发展，我们必须懂得与时俱进，因此对综掘机在煤矿掘进施工中的管理研究应必须要形成一套科学合理的先进的施工机制，除此之外我们还必须提高组织管理技术水平并且建立与之相适应的组织管理技术体系，最终帮助我们的煤矿开采达到高效率作业的目的。就以弯皮带运输技术的操作来举例，目前我们的技术已经实现大角度长距离的拐弯掘进与采取小角度的连续拐弯技术时最大的角度可以达到26°。在实现这项技术的突破之后，我们就可以在开采的过程中减少皮带配置的工作效率，并且实现快速掘进。不仅如此，我们还可以充分利用皮带机的尾部安装自动卸料的装置，用它来提高我们工作的安全系数，避免以往由于各种客观条件所导致的皮带磨损危机。最大限度的发挥掘进机的性能。所以在现代化的煤矿开采过程中只有合理安排施工工艺技术，并且优化劳动组织关系，不断培养专业作业队伍，不断提升施工工艺技术，最终实现对设备的有效利用和全面保养，这样才能为煤矿的掘进工作打下坚实的物质基础和技术基础。

3.穿越断层的锚网支护的技术突破

3.1直接破顶法

直接破定法的具体实施措施是利用掘进机直接破除断层的顶部，然后留下比较稳定的顶板岩层，接下来再使用锚网索来支护。具体的施工过程中必须注意的是顶板的岩石硬度不大于5，落差小于2m的断层中顶板容易碎裂，这样的顶板是难以支护的。还有一种情景就是在掘进过程中坡度较大，而岩层的坡度减缓的实际情况中，架设支护都可以采用直接破顶法。

3.2退后卧底法

什么时候可以使用退后卧底法呢？大部分老矿区，如果断层相对坚固完整的话，就可以考虑采用这种方法，这时掘进机后退，卧底前进，保证断层巷道中的低位高度与安全要求相符，采用这样的方法可以确保断层的完整性，同时增加围岩的稳定系数，相对的提高安全系数。

3.3锚杆临支加U钢法

这种方法适合比较危险和复杂的矿区，当断层的落差较大，而且十分容易坍塌的时候，我们就可以采取这样的办法。那就是使用U型钢架进行固定支护，与临时的超前支护、锚杆支护混合使用，保证锚杆倾斜45°，再利用预紧力加固围岩，需要注意的是在操作过程中要严格控制锚杆间的距离。

4.结语

综上所述，我们不难知道煤矿的掘进支护技术是煤矿安全中最重要的一环，同时也是提高煤矿开采效率的关键因素。当我们面对复杂的地质条件的时候，我们更应该加强综合机械化作业的力度，加强对支护技术研究，在提高效率的同时保证开采安全。

【参考文献】

[1]黄大军.软岩中掘进支护的应用[J].中小企业管理与科技，2010，（16）.

[2]章庆丰，贾宝山.王晓阳模糊数学在改进掘进支护参数中的应用[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2003，22（2）.

[3]赵义胜.近距离煤层采空区下掘进巷道支护形式的选择[J].西山科技，2001，（5）.

[4]刘少伟.采高对下层煤回采巷道稳定性影响分析[J].河南：理工大学学报（自然科学版），2010，29（6）.

[5]马萍.略论工程财务成本管理在公路建设中的作用[J].科技信息，2008，（30）.

[6]巴杜河.高速公路施工阶段的投资经济效益控制分析[J].河北交通职业技术学院学报，2010，（12）.

[7]宠惠芳.公路施工企业降低生产成本提高经济效益的对策[J].西部交通科技，2011，（8）.