复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用
2019-05-31魏传金田靖夫张茂顺
魏传金 田靖夫 张茂顺
摘 要:在复杂的地质条件下,煤矿的开采将会面临很多的风险。在这样的情况下,也很容易发生安全事故。因此,在现实情况中,为了能够确保煤矿在复杂地质条件下的开采效率,确保人工安全,掘进支护技术就得到了广泛的应用。在本文中,就针对这方面的内容进行了探讨。
关键词:复杂地质条件;煤矿开采;掘进支护技术
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.066
1 关于煤矿掘进在复杂地质条件下所面临的难点
1.1 煤层地质结构已经被破坏
从实际情况来看,在某些地质条件比较复杂的地区,若是煤矿开采企业不断地增加矿井的开采进度和深度,那么就会导致煤层的地质结构遭到破坏。而且,在这样的情况下,煤层顶板岩性也会发生一定的变化,从而导致围岩应力不断升高。在这样的情况下,煤矿掘进也就会面临着一定的困难。
1.2 前掘后修的方式会导致工作量大大增加
从本质上来说,相对于其他类型的地质情况而言,复杂的地质条件本身就比较特殊。在这样的环境下进行煤矿开采工作,前掘后修也是一个十分重要的问题。在当前社会中,某些地区的煤层以及相关的顶底板是比较松软的,在开采的过程中,一个不小心,就很有可能发生破碎的现象。因此,在这种情况下,也很不利于巷道的成型。这样一来,也就会严重地影响到整个开采工作的进度。另外,在掘进的过程中,若是巷道顶底板发生了大幅度的收缩,那么也将会加快巷道的变形。因此,在复杂的地质条件下,为了确保煤矿开采工作的顺利进行,就必须要在掘进之后及时修补。
1.3 在薄煤层的开采方面,还存在一系列的安全问题
在现实情况中,某些煤矿储藏地区的薄煤层往往会占据着很大的比重。在开采这种类型的煤层时,通常需要采用巷道回采的方式来进行,并且还需要以煤巷和半煤岩巷尾重点对象来开展掘进支护工作。但是,在对半煤巷进行掘进的时候,对于相关的掘进技术和支护设备又具有着很高的要求。因此,在开展工作的时候,相关的操作人员需要充分地保证半煤岩巷的安全性之后,才能够开展具体的煤矿开采作业。
2 关于在复杂地质条件下应用煤矿掘进技术需要注意的重点问题
2.1 需要根据实际情况合理地确定综掘机和普掘机之间的临界点
在现实情况中,综掘机和普掘机之间的临界点,通常与巷道的长度存在着直接的联系。在煤矿开采工作中,必须要严格地根据实际情况来选择最恰当的机械型号。只有这样,才能够确保综掘机和普掘机能够有效使用。一般来说,当工作面的施工长度小于300米时,就可以使用普掘机。而若是施工长度超过了300米,则需要使用综掘机。合理地使用机械,对于提高施工工艺的合理性来说,具有着十分重要的意义。而且,在现实情况中,选择最恰当的掘进机,还可以大大地缩短生产时间,提高掘进工艺的技术水平,确保煤矿开采的进度。
2.2 需要选择最合适的综掘机型号
在现实情况中,通常都需要根據煤矿掘进的情况来选择最合适的综掘机型号,只有这样,才能够确保煤矿掘进工作的安全开展。一般来说,在选择型号的时候,通常需要从机身机构的紧凑程度、机械载割强度以及巷道断截面等多个方面来予以确定。
2.3 需要合理地确定截齿
为了能够更好地延长综掘机地使用寿命,合理地确定截齿,也是十分重要的环节。在这一环节中,通常需要从耐磨强度、硬度等多个方面来进行综合考虑,确保选择的合理性。
3 关于煤矿掘进技术在复杂地质条件下的具体应用
3.1 直接破顶技术的具体应用
直接坡顶技术在实际情况中的应用,通常需要借助煤矿掘进的作用来破除断层的顶部,在这种作用下,就可以确保围岩保持在一个比较稳定的状态下。而在这样的情况下,其中的锚网索就可以起到一定的支护作用。在实际情况中,在煤矿开采的时候,若是顶板岩石的硬度不超过5cm,落差距离又小于2m,那么就很有可能会诱发断层顶板发生落差,从而加大围岩顶板破碎的可能性,并且加大顶板支护难度。因此,在这样的情况下,就可以利用直接破顶技术来进行支护,将其与锚网支护方法有效地结合起来使用,从而加强对切断后顶板围岩的有效支护。在现实情况中,这一技术通常适用于煤矿地下坡度比较大的地质条件中。
3.2 退后卧底技术的具体应用
在煤矿掘进的过程中,如果煤矿的顶板与顶板间断层之间的落差能够保持在2.5cm或者是小于2.5cn,那么在这一情况中,在进行煤矿支护的时候,就需要借助相关的掘进机来使用退后卧底技术。在使用这一技术的时候,需要综掘机后退,实施卧底前进,并且与断层顶部的最低处保持安全距离,从而确保煤矿巷道在某一个位置中可以保持一定的稳定,从而达到理想的支护效果。从本质上来说,使用这一种技术,可以在一定程度上确保断层的完整性,也可以确保施工场地的稳定性,可以大大地提高煤矿开采作业的安全系数。但是,同时也必须要确保煤矿顶板的完整,才能够保证煤矿的安全掘进和开采。
3.3 锚杆支护与U钢技术联合应用
在某些复杂地质条件的矿区当中,也经常会存在着一些坡度和落差比较大的断层。也正是因为断层的出现,所以就会导致整体的煤矿巷道不连贯,从而容易发生巷道坍塌、破碎等一系列的安全事故。因此,在这种地质条件下开展煤矿开采工作,就必须要充分地做好相应的保护措施。在这种情况下,若是采用U钢法来进行支护,只能够起到支护的作用。因此,在使用这一种方法的时候,还需要与锚杆支护技术结合起来使用,以此来完成对煤矿开采巷道的加固,从而确保煤矿开采作业的安全性,保障工作人员的生命安全。
4 结束语
总而言之,在煤矿开采的过程中,掘进支护技术的合理使用十分重要,对于煤矿的发展和建设来说,具有十分重要的意义。在复杂的地质条件下,只有合理的使用煤矿掘进支护技术,才能够确保煤矿开采作业足够安全、足够高效。
参考文献:
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作者简介:魏传金(1969-),男,山东枣庄人,大专,助理工程师,研究方向:煤矿掘进技术。