复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析

夏克华

（中鼎国际工程有限责任公司矿建分公司　江西南昌　330000）

在我国的能源储备中，煤炭资源十分丰富，但是在开采过程中需要深入地下，特别是在地下作业中，由于潜在的风险滚多，导致在实际开采过程中需要建立挖掘通道，以此作为煤炭运输以及人员过往的途径。在当前的开采中，由于我国煤炭的实际分布区域较多，在不同的条件下所形成的地址环境各不相同，而在实际开采过程中会形成一定的困难与安全隐患，导致煤炭开采止步不前，因此为促进我国煤炭开采业挖掘水平的实际提高，需要充分了解与掌握掘进支护技术在我国的应用情况。

1　煤矿掘进支护技术应用现状

在煤矿建设与开采中，煤矿安全事故的发生主要是指在煤矿开采中的巷道坍塌情况。在煤矿开采中，巷道位于矿井底部，具有良好的通风与排水等性能，起到了运输途径的作用。因此在实际工作中对巷道的安全保障不仅与开采率相关，更是与作业人员的安全相联系。但是在当前的发展中，随着煤矿开采设备技术的提高，煤矿的掘进难度日益增大，巷道的安全性更是愈加糟糕，在此基础上，为确保巷道的安全使用需要提高煤矿掘进支护技术。

在当前的巷道中，支护技术主要是对巷道整体的支撑，在我国的煤矿中已经有多年的应用经验，随着技术的提高，支护技术的相关设备得到了有效提高。锚杆支护作为当前最常用的支护技术具有较好的作用效果，能够有效提升巷道的整体强度，有效避免其中存在的安全隐患。且在发展中形成了其特有的作业标准与操作制度，使得工作更加规范化、安全化。

2　复杂地质环境掘进重难点分析

（1）煤层地质结构发生变化。在煤矿开采中，地质环境较为复杂的情况下，矿井的增多会导致地下煤层发生结构变化，从而致使煤层顶板岩性发生显著改变，导致围岩应力不断上升。

（2）前掘后修工程。在复杂的煤矿地质环境中展开掘进支护工作会存在一定的问题，同时在前掘后修的施工中更是极容易产生一些困难，其明显的地质变化则是出现底板松软或顶板松动的情况，长此以往会有破碎情况的出现，对巷道成型工作造成影响，严重降低施工进度。巷道的顶板会在掘进工程中产生一定的收缩，以此提高了巷道变形情况的发生概率。由此可知，在实际工作中，为了确保工程安全进行，在掘进工作之后需要采取相对应的修补技术避免出现安全事故。

（3）薄煤层开发相关技术分析。在部分的煤矿环境中，受地质影响会存在较多的薄煤层，对于此类型的煤层开采工作较为困难，需要结合相对应的施工方法进行分析研究，通常施工中以巷道回采等方法为主完成分析。通过利用煤巷与半煤巷等地质工作特点促进支护系列操作的有效完成。在半煤巷的掘进工作中，需要根据情况进行分析选择适用的技术与设备，确保工程施工的完成。因此，在实际施工中需要加强作业人员的工作安全，确保开采工作的顺利进行。

3　复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用

3.1　复杂地质条件下煤矿掘进支护作业应用

3.1.1选择掘进设备

当前，在煤矿巷道中的掘进设备主要有两种，一种是普通型的掘进机，另一种是综合型的掘进机，在巷道的挖掘中需要根据实际的建设要求与巷道的长度进行选择。按照实际建设规定要求，当巷道的实际长度小于300m时应该选择普通的掘进设备，反之需要使用综合掘进设备。在掘进设备的实际选择中，其主要选择的标准是根据设备在实际作业中所展现出来的特点决定的。在综合掘进设备的使用过程中，能够有效减少实际施工前所需要的准备时间，使得掘进技术能够与实际生产要求相符合。同时，综合掘进设备的使用过程中，需要根据工程要求选择适合的设备型号，确保在实际施工过程中能够保证将掘进设备发挥最大效用。

3.1.2选择截齿

当掘进设备选择结束后，还需要根据要求对掘进机所使用的截齿进行选择，截齿在使用过程中是和作业效率相影响的。其耐磨性是主要的选择条件。当所选择的截齿耐磨性不足时，其在高强度的工作需求下无法满足实际工作要求，导致作业进程受到限制，其作业质量同时无法得到保证，还会加快截齿的报废率，使得生产成本增加。由此可知，在实际的截齿选择中，需要选择高强度、耐磨性高的，以便在之后的复杂地质环境中的作业中能够更好的促进作业效率的提高。但是，如果在掘进技术中所遇到的岩石硬度过高，超出所有掘进设备的实际工作性能，则需要采取其他的手段对其进行处理，例如，可以选用爆破的方式，保障设备的有效使用。

3.1.3临时支护技术

在使用综合型掘进设备中，借助其自身所具备的液压系统对巷道形成临时性的支护，能够提高工作掘进的安全性与稳定性，目前在实际的掘进作业中已经得到了广泛的应用与普及，其使用效果十分明显。除此之外，在使用过程中，需要先对设备系统的稳定性进行详细检查以及确保液压闭锁装置的实际使用性能。

3.1.4综掘机配套系统

在施工过程中，综合性掘进机的工作需要与施工中的管理需求以及系统设定相符合。首先，在施工之前需要与施工条件相结合，制定适合的管理体系，确保在工作中能够充分发挥设备效用，保障工作安全与工作效率。此外，对机械设备的工作原理掌握以及工作方式的了解与学习需要对其进行更为科学化的管理方式，确保在工作中能够根据工作原理对实际工作实施进行调整与完善，在工作中，当设备使用之后需要及时对其进行保养与后期维护，确保设备的持续使用。

3.2　复杂地质条件下穿越断层锚网的支护技术应用

（1）直接破顶法应用。利用掘进机在作业中直接对其进行冲击将巷道顶部断层爆破，将稳定材质的顶板围岩留存，之后使用锚网索对顶板围岩进行支护。就顶板岩石而言，当其实际硬度不足5，或者之间的落差小于2cm时，则表示岩石过于脆弱，在施工过程中会出现碎裂的情况，无法在掘进支护中使用。除此之外，在地下煤矿中的掘进作业会存在一定的高度差异，在此基础上，能够直接使用破顶法支护。

（2）后退卧底法应用。在煤矿地底的掘进作业中，如果巷道中有断层下移情况的出现，为了确保施工安全在支护作业中可以选择后退卧底法。如果巷道上的断层落差小于2.5m，且断层上部顶板完好，在支护的使用中则可以根据巷道围岩的情况选择锚网索支护技术确保巷道稳定性与强度的实际提高。通常而言，在针对围岩展开支护作业时应该后移掘进设备15m，如果现场的实际突破坡度大于掘进设备工作面的施工坡度，在就需要建立一个巷道卧底，载坡高度小于13°，之后采取后退卧底支护，确保巷道的实际是施工高度与支护设计要求一致。

4　结束语

综上所述，在当前的煤矿开采中，由于煤炭资源在实际的能源储备建设中起到了重要的组成作用，随着煤矿开采的难度增大，在实际的开采过程中需要不断运用到掘进支护技术，尤其是在复杂的地质条件下，为确保作业人员的安全，煤炭资源的充分获取，在提高煤炭开采水平的同时，为避免事故安全的发生，需要有效提高掘进支护技术，加强对作业人员的安全防护工作。