支护技术的应用与探析

王威威

摘要：随着经济的发展，煤矿资源也得到了很大力度的开发和使用，煤矿企业在开采深度和区域上不断拓展，面临的问题也在增多，特别是一些集中型的煤矿开采区域，工程地质条件相对复杂。需要不断对在掘进过程中加大支护技术的实施，以保证施工的安全和可靠。结合工程案例，对煤矿开采中遇到复杂地质条件后，如何做好支护技术的施工展开讨论，期待能够为后续提高煤矿开掘工作的安全水平研究提供参考价值。

关键词：支护技术；应用；探析

导言

现阶段国内的煤矿企业正纷纷加大其对现有煤炭资源的开发力度，随着煤炭掘进的深入，煤矿开采的难度和深度都在逐渐增大，特別是对于那些地处集中煤炭开采区的煤矿来说。这些煤矿往往都具有周边地质环境复杂多变等特点。这就要求在煤矿的掘进过程中需要为施工人员的安全提供保障，在煤矿掘进时需要对整个工作面做支护工作，确保掘进的顺利进行。目前业内所使用的掘进支护技术主要有直接破顶法，后退卧底法和锚杆临时支护加U型钢架法等，这些方法都可以很好地在复杂地质环境中发挥支护的作用确保煤矿掘进的进行。

一、复杂地质条件的煤矿掘进难点

（一）地质结构被破坏

在那些地质条件复杂的区域中进行煤炭掘进施工时，般随着煤矿开采深度的增加，其周边的地质结构会变得不稳定，这会在一定程度上破坏原有的复杂地质环境下的煤层的地质结构，从而导致煤矿顶部的顶板岩性随之产生变化，造成围岩应力的增加。

（二）前掘后修的问题

所谓前掘后修是指在前方掘进工作完成后，为保证后期掘进的顺利进行而要采取的对巷道顶底板的及时修补工作。这是一种在复杂地质条件下从事煤矿掘进工作中经常出现的问题。特别是在一些顶底板或者部分煤层松软的位置，经常会出现破碎的问题。这种现象的存在会给煤矿掘进的施工带来很大程度的不良影响，而且不利于巷道的成型。此外，伴随煤矿掘进的进行，巷道的顶底板很容易发生大程度的收缩情况，使煤矿巷道的变形速度加快，为此就不得不进行修补工作。前掘后修的问题使掘进的工作量大幅增加。

（三）安全问题

对于一些较薄煤层占比大的煤矿地区，掘进支护工作可以为对薄煤层开采时通过煤矿巷道和半煤岩巷提供安全保障，可以对以这些作为关键对象的施工开采和采取巷道回采进行的施工进行掘进支护工作。此外，在对半煤岩巷进行掘进时，往往对作业中使用的掘进支护设备和掘进技术有着很高标准的要求。因此，为满足半煤岩巷矿区的开采安全要求，需要工作人员合理使用掘进支护技术。

二、复杂地质条件下煤矿掘进支护的技术要点

（一）在机械设备的选择上，根据巷道长度来选择设备是非常必要的。巷道的长度不同，需要设备的能力是不同的。如综合采掘机和普通采掘机，对于巷道的施工效果截然不同，普通采掘机适合用在长度小于300m的巷道中，综合采掘机适合用在长度大于300m的巷道中。尤其是后者的使用，能够缩短实际的施工时间。工作人员在进行采掘机的选择的时候，一般要选择正确的掘进工艺，方能适应施工现场的需求，而且选择采掘机要考虑的因素还包括巷道的断面情况、煤岩的硬度情况、施工长度的情况等等。

（二）对于掘进机的截齿，在进行掘进的支护的施工时，首先要考虑的就是耐磨性。掘进机的优良性能，很大程度上取决于截齿的强度，才能保证在施工中减少磨损，降低施工成本，保证施工质量，如果遇到岩石的硬度较大，地质较为复杂的情况，掘进机也不能完全满足施工要求，就应考虑采取爆破的方式进行处理，避免机械设备受到损伤。

（三）在实际施工中，如果遇到技术性问题，需要采用掘进机开门施工的技术，例如对于掘进机的设备进行创新，如开门施工技术，所起到的作用就是减少实际操作中的阻力，降低爆破方式，加大掘进施工的比例，避免使用穿凿放大的原理，合理选择爆破技术，保持施工的合理和有序开展。

三、支护技术应用分析

（一）运用锚杆联合U型钢进行支护

当煤层处在相对复杂的环境中，通常情况下可采取锚杆支护，借助U型钢来布置坚固的临时性支护。通常情况下，复杂地质很有可能涉及到破碎或者塌陷的各种断层，因此埋下了潜在性的隐患与安全威胁。面对上述状况时，施工方有必要设置钢结构，以便于开展全方位的锚杆支护。除此以外，临时锚杆支护还具备超前固定的重要功能。通过运用全方位的锚杆支护，有助于创建稳定性以及可靠性更强的井下采煤环境。除了上述措施之外，对于截齿设备也要予以适当选择，截齿设备应当具备优良的耐磨度以及强度，以便于迅速适应井下恶劣的运转环境。

（二）对于不坚固的顶板岩层进行破除处理

破除不坚固的顶板围岩，这种措施也可以称其为直接性的破顶法。具体来讲，上述支护模式指的是借助掘进机来直接冲击某些断层顶板，针对其中牢固性较差的位置进行直接破除。在此前提下，顶板围岩就仅仅剩下了稳定性较强的围岩部位。如果条件允许，应当能够借助锚索网来实现上述的处理。对于整体性的顶板围岩来讲，应当将其限制在5以下的硬度系数以及2米以内的落差限度内。遇到特殊状况时，顶板围岩如果欠缺必要的韧性，那么将会迅速破碎，针对此类岩层就要运用坚固度更强的支护方式。从现状来看，直接破顶法有助于增强整个支护的坚固程度。

（三）运用退后卧底的支护措施除了上述支护手段以外，针对锚杆支护还可以选择退后卧底的方法。一般来讲，退后卧底法更适合运用于上顶板或者坚韧性较好的岩层，这是因为此类岩层相对来讲是较为完整的。同时，施工方最好将其限制于2.5米以内的断层落差。借助围岩加固的手段来实现相应的支护处理，在必要时还可以借助退掘进机来辅助相应的操作。相比来看，运用退后卧底的的支护手段有助于增强整体性的围岩强度，确保现阶段的围岩支护符合特定的技术流程。煤矿掘进应当符合特定的技术指标，以便于保障整个围岩具备的稳定性。

结语

随着中国煤炭使用数量的不断上升，在针对复杂地质条件下开展煤炭开采工作时要结合实际地形条件，针对不同的开采环节来有效地使用掘进支护技术，从而促使掘进支护技术可与实际煤矿开采地质条件完美融合，增加煤矿开采量。

参考文献：

[1]宋建伟，李红勋.分析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用[J].中小企业管理与科技，2013（4）：144-145

[2]李艳强.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].中国科技纵横，2013（8）：146