复杂多变的地质煤矿掘进技术的应用分析

杨家旺

摘 要：随着社会经济的快速发展，科学技术水平的不断提高，煤矿掘进技术也有了很大的提升。但是，鉴于当前我国煤碳的需求量不断上升，并且地质煤矿在掘进过程中会受到各种复杂环境的影响，煤矿掘进技术仍然需要不断改进。本文结合当前地质煤矿掘进技术的实际情况，探究复杂多变的地质煤矿掘进技术的应用，希望能够对今后的有关研究提供一定的借鉴。

关键词：地质煤矿；掘进技术；应用分析

0 引言

中国是一个幅员辽阔的國家，具有丰富的矿产资源，在众多矿产资源中，煤矿资源就是其中一种，中国也是一个煤矿产量大国。但是，煤矿资源的开采强度日益加大，开采的深度延伸也更加远，在当前复杂多变的地质条件下，煤矿开采会遇到更多困难。所以，在进行煤矿开采的时候，一定要有高质量的支护，确保煤矿工人的人身安全。因此，本文对复杂多变地质煤矿掘进技术应用进行研究是有必要的，也是非常具有研究价值的。

1 复杂地质条件下煤矿掘进开采的分析

第一，地质结构的转变。煤矿开采过程中，通常都是由浅层到深层，逐步推进，随着开采的不断深入，将不可避免地会对煤矿地质结构造成一定破坏，尤其是顶层板岩石特性方面，开采期间将会发生显著的转变。第二，煤矿巷道的开挖。在复杂地质环境的影响下，矿井上部和底部的地质通常不稳定，这就导致煤矿在进行掘进的时候，无法持续固定进行，并且巷道顶部、底部板块容产生收缩，存在一定的安全威胁。第三，开采设备相对落后。如果开采设备未能及时更新，煤矿掘进过程中将会遇到更大的难度。就当前的煤矿开采过程，仍然存在很多的小型煤矿，因为经济原因，设备落后，在掘进过程中不但容易造成设备的损耗，还容易出现遇到高难度掘进时难以继续进行作业和带来安全隐患。

2 复杂地质煤矿掘进技术的应用

在进行煤矿挖掘的过程中，复杂的地质环境主要表现为断裂层多、矿井所需承载的压力大、地质环境以及水文环境复杂等。断裂层带将会呈现出较大的波动幅度，导致顶板和底板出现松软情况，造成在掘进过程中出现困难甚至危险，影响工作进度的开展。另外，正是由于这种复杂地质条件的存在，在进行巷道作业的时候支护工作无法正常开展。因此，在实际的煤矿掘进过程中，可以尝试采用破顶法、退后卧底法、临时加入U型钢架法等手段，确保煤矿的顺利掘进。

2.1 破顶法的应用

破顶法，根据字面意思不难理解，就是直接破顶。破顶法在应用过程中，需要借助相关的设备进行，否则难以完成，利用设备的情况下，需要留下稳定的顶板，使得稳定性充足之后再进行支护工作。在当前的煤矿掘进过程中，破顶法应用在坡度缓、岩石大的地质条件中比较常见，而其他地方可能应用的相对较少。

2.2 退后卧底法的应用

在应用退后卧底法解决复杂地质条件的时候，要求在掘进工作区域内，顶板一定要具有稳定性和完整性，并且顶板和地面需要有一定的落差高度，只有满足这些条件，支护工作才可以有序进行。退后卧底法很明显就是在进行掘进的时候，需要保持退后的状态，这样可以有效防止因掘进而导致的落石落煤等意外情况。相对退后卧底而言，卧底法则要求在进行掘进工作的时候，需要至始至终保持前进的态势，这样的方法使得煤矿巷道内的高度和稳固度很高，并且岩层的结构也更加稳固，具有非常好的安全保证。

2.3 锚杆临时加固支护U型钢架法的应用

锚杆临时加固支护U型钢架法应用在煤矿掘进工作中，能够对巷道的稳定性起到非常明显的作用，尤其是在具有较大落差的断裂层带上，U型钢架能够充分发挥出自身的作用，起到强有力的支护作用。当然，根据具体的情况，还可以选择将锚杆和U型钢架联合起来使用，最大限度地使得倾斜角保持在45°左右。之后，以之前的操作为基础，借助预紧结构，保证加固作用，杜绝煤矿掘进过程中出现顶石滑落等情况，使得煤矿掘进过程中更加安全。

3 复杂地质工程掘进工程中的机械分析

由于煤矿在进行掘进的时候，会遇到复杂的地质情况影响。因此，在选择掘进技术的时候一定要具体情况具体分析，选择科学合理的掘进技术，能够最大限度的实现掘进的目标，保障现场作业人员的安全。在利用掘进技术进行煤矿开采的过程中，掘机和截齿的选择也非常重要。

首先是掘机，衡量掘机是否满足掘进支护的要求时，可以从以下几个方面进行判断。第一，根据巷道断面的适用性进行判断；第二，根据切割功率的大小和强度进行判断；第三，是否考虑到运行的效率以及煤岩强度的高低；第四，考虑到综掘进机的配件供应顺畅和质量问题。

其次，选择截齿过程中，需要考虑到地方由现场的地质情况以及地质强度决定。截齿的选用一定要正确，否则将会影响煤矿掘进的高效率运行，同时还会因为不合理的运行导致截齿出现伤痕或者磨损。所以，在选用截齿进行煤矿掘进的时候，需要考虑到如果岩石强度过大，尤其是大于截齿的强度时，一定不能强行掘进，否则将会造成严重后果，除了影响掘进工作之外，截齿的使用寿命也将大大减少，并且还将威胁到巷道的安全。

4 结语

复杂多变的地质煤矿掘进下，不可避免地将会遇见许多困难和问题，如果不利用合理的技术手段进行处理，就会样影响煤矿掘进的进行，从而影响正常的工作开展。因此，在复杂多变的煤矿地质条件下，在进行煤矿掘进作业时，一定要具体情况具体分析，选取合适的掘进技术，保证作业正常进行，确保作业人员的生命安全。

参考文献

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（作者单位：开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司）