小议复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用

王宏伟

摘 要：我国的经济发展需要的不仅是技术的支持，还有能源的供应所提供的基础动力。而煤矿作为我国当前依然广泛使用的一种能源，其开采量也在市场需求与日俱增的前提下得到了极大的提升。而煤矿的开采规模一旦扩大，其所面临的开采条件必然会日益复杂。同时，如果要开采位于地质复杂的地区的煤矿，工作人员必须有效地利用相应的掘进支护技术来对开采过程的安全性进行有力的保障。因此，本文以此为立足点，尝试分析在复杂的地质条件下，如果要进行煤矿的开采工作，应当如何有效地应用掘进支护技术。

关键词：复杂地质条件;煤矿;掘进支护技术

引言：

由于我国大部分的煤炭资源都位于地下一百五十米到六百米的区间范围内，甚至有的还处于比六百米更深的地区，因此，一旦要进行煤炭的开采工作，就必然免不了地下作业这一重要环节。而在这一环节中扮演关键性角色的，当数掘进巷道这一过程，巷道的质量一方面关乎煤炭开采过程的顺利性程度，而另一方面又关乎进行地下作业的人员的安全。因而，如何在面临复杂地质条件的前提下，提高做好掘进巷道支护工作的水平，是保障煤炭开采过程的有效性和安全性的重要基础。

一、在复杂的地质条件下进行掘进工作的挑战

煤矿开采过程中，往往会对该区域的地质结构产生不同程度的影响。随着煤矿开采深度的不断增加，煤矿所在地的地质结构就会面临着稳定性上的改变。其次，地质复杂的开采条件更容易导致“前掘后修”问题的出现。在开采过程中，如果顶底板土质松软，就很容易造成地层破碎的问题。一旦出现这一问题，就会使得巷道在形成过程中出现收缩和破碎等问题，极其不利于后期的掘进工作。因此，为了解决这一问题，保证施工过程的安全性和稳定性，工作人员就不得不花费时间和物力人力为巷道中出现问题的区域进行修缮，如此一来，相应的工作量和投入量就加大了。

二、在复杂地质条件下煤矿掘进支护的关键技术

（一）根据不同情况选择机械设备

影响煤矿掘进支护施工过程是否能够有效进行的关键因素之一是对机械设备的选择。而在选择机械设备的时候，有两个重要的参考因素需要考虑，其一是实际的地质条件，其二是巷道的长度。除此之外，在对煤矿掘进施工所常用的三种机器（连采机、综掘机以及掘锚机）之间进行选择的时候，使用者必须全面地了解这三种机器在施工过程中的优缺点，同时实际而谨慎地参考巷道的具体情况。当巷道的长度在三百米之内，并且是在掘进岩巷或半煤岩巷的前提下，综掘机是最佳选择。而选择连采机的情况一般是当巷道长度不止三百米，而且施工的地质情况较为良好稳定，比如顶底板的岩性较为稳定，同时无片帮的情况下。最后，在巷道不止三百米而且地质条件十分复杂且不稳定的情况下，施工人员一般会选择掘锚机来进行掘进工作。

除此之外，可以作为机械设备选择的重要参考因素的，还有施工过程中所需用到的相关的工艺和技术。就拿掘锚机来说，其在有效减少施工准备时长方面所能够发挥的作用是远远大于其他两种机械的。因此，使用掘锚机，也就能够为施工人员赢得更多的探究掘进施工工艺方案的时间，从而进一步地保障了施工的整体水平。其次，综掘机的型号选择也是一个重要的问题。在进行这一选择的时候，施工人员需要考虑的问题不仅有巷道的断面状况，还有煤矿层的硬度水平等等。只有根据实际施工过程所需面临的种种条件，才能够因地制宜、有针对性地选择出最利于掘进施工的机械设备。

（二）因地制宜地选择掘进机的截齿

掘进机上的截齿是否具备足够高的耐磨损能力，会对掘进工作产生不容小觑的影响。只有施工人员对截齿耐磨程度的提高这一问题给予足够的重视，才能够使其在推动掘进速度提高方面起到正面的作用，同时也能够通过其磨损程度的有效降低，来为施工单位节省一定的成本。其次，在面对一些岩石坚硬程度超过掘进机械所能处理的水平的地质条件时，施工方可以适当地选择以爆破的方式来推进施工过程，从而更好地保护掘进设备。

（三）开门转为技术

在地质条件十分不利于进行煤矿开采工作的前提下进行掘进工作，难免会遇到一系列技术难题的困扰。这就要求施工方必须创新对原有的机械设备进行使用的方法，有效地研究出能够更好地实现掘进机开门工作的方法，以求最大程度上降低掘进工作所面临的阻力。

（四）掘锚机配套系统

作为开发复杂地质下的煤矿资源所必备的器械之一，掘锚机的使用问题、管理问题如果没有得到妥善的处理，必然会影响掘进工作的整体效率。因此，工作人员如何有效地制定出一整套的掘金作业方案，同时做好掘锚机的管理工作，就成了不容忽视的问题。比如在进行输送工作时，一般会使用到弯皮带这一输送工具，这时候就可以借用一定的掘进方式，例如加大角度、拉长距离的方式来提高皮带输送的效率。除此之外，将自动卸料装置安装于皮带机的末端，就能够有效地提高运输过程中的安全水平，同时还能够降低操作过程中可能出现的磨损程度。最后，要想延长掘进机械的使用寿命，就必须根据不同机械的使用特点来制定一套相应的维护以及管理方案，在使用设备进行施工的时候，必须依照其本身的特点，提高操作过程的规范性。

三、穿越断层锚网支护

（一）直接破顶法

直接破顶法的使用流程一般如下：借助掘进机，施工人员会对断层的顶部进行直接的冲击。在受到冲击之后，一般只有性质较为稳固的顶板围岩能够留下来，这时候，施工人员就会借助锚网索，做好顶板的支护固定工作。一般情况下，如果硬度达不到5或者是落差没有超过两米，那么顶板岩石很容易在后期发生不同程度的断裂，从而严重影响支护工作的进行。

（二）退后卧底法

只有在断层的上顶板自身稳定性较好，同时完整度较高的前提下，施工人员才能够考虑使用支护的方法来进行围岩。但是在实际过程中，为了进一步保障巷道的指标能够满足规定的标准，同时为施工人员提供高度的人身安全保障，一般可以采用退后卧底法来进行施工工作。

（三）锚杆临时支护U钢法

复杂地质条件给掘进工作带来的一大问题就是，当断层落差较大的时候，如果不能在相关的掘进工艺上有所提高，那么就很有可能给后续的施工带来严重的破碎、坍塌问题。为了解决此类问题，施工人员只有恰当地使用U型钢架来对断层进行充分的固定和支护，并且有机地将这一支护方式和锚杆支护两相结合，使断层的支护工作水平得到进一步的提高。

四、结束语

我国当前的经济发展在很大程度上依然紧紧地依赖着煤矿能源的开采和利用，但也是在这一背景下，煤矿能源的开采规模不断扩大，同时也就进一步地导致了煤矿开采工作不得不面临着日趋复杂的条件，这其中就包括复杂的地质条件所带来的一系列开采的障碍。而掘进工作作为煤矿开采过程中首当其冲的环节，如何做好掘进机器的选择工作，如何有效地结合各种现有的支护技術，就成了所有的煤矿掘进施工人员所必须因地制宜、全面思考的问题。最后，还必须将掘进过程的安全性置于开采工作的首位。

参考文献：

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