复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析

张春雷

（国家能源集团宁夏煤业麦垛山煤矿，银川750004）

1 引言

现代经济的快速发展过程中，各行各业都得到了快速发展，煤矿作为现代基础能源，不论是自用还是外销，都获得了较大的经济效益。我国地域广袤，在煤矿行业遍地开花的发展中，也遇到了一定问题，复杂地质环境是其中较为重要的原因之一。复杂地质条件下，进行煤矿掘进支护技术的应用较为复杂，对此进行分析能够为行业发展提供借鉴。

2 煤矿掘进支护技术应用现状

煤矿行业在发展过程中有着高收益和高风险的特点。在我国煤矿行业发展的最初阶段，市场较为混乱，安全保障不足，有很多不规范作业现象，而最为重要的便是煤矿层往往在地下，挖掘中容易出现巷道坍塌，进而导致煤矿生产作业中常发生安全事故。巷道是整体矿井地下最深的结构，为了使地下作业人员的安全得到保证，需要有较好的排水及通风功能。为此，在煤矿完成开采后，需要尽快将煤炭运输出巷道。巷道作为运输主要通道，不仅需要保证运输的效率，也要保证运输的安全性，因此需要加强巷道的安全性，促进煤矿生产效率、效益发展。虽然现代科学技术得到了快速发展，但同时地表煤矿资源也在快速减少，煤矿深层化开发是煤矿行业明显的发展趋势。这也带来了新的问题，即深层挖掘难度提升，最为重要的是巷道整体安全性及稳定性会受到负面影响。为了使巷道安全性得到保障，就需要不断提升掘进支护技术水平，选择合适的技术措施，为整体煤矿发展提供基础保障。在现阶段中，煤矿应用最为广泛的掘进支护技术为锚杆支护，具有良好的应用效果，极大提升巷道强度，使巷道安全性得到保障。但实际施工中，也需要根据实际状况选用合理的支护技术，保证安全的前提下提升经济效益。

3 在复杂地质条件下使用煤矿支护技术的注意事项

3.1 在工作中使用恰当的设备进行煤矿的掘进

在较为复杂的地质条件中怎样使用煤矿支护技术是一个非常重要的事情，对于那些普通的综合挖煤机以及普通挖煤机来说，有一个临界值那就是矿区的巷道长度。按照国家以及行业的相关规定和标准，在实际的工作过程中，如果工作时候的巷道长度大于300m，工作人员就会采用综合挖煤机，而如果小于300m则会选择使用普通挖煤机，换句话说，相关工作人员会根据实际施工情况来选择不同的煤矿掘进机器，并在此基础上采用相应的工艺技术，这样的操作方式能够在极大程度上提升施工的效率以及质量。除此之外，还能够在一定程度上将机器设备的作用有效发挥出来【1】。

3.2 使用恰当的临时支护设备进行煤矿的掘进

对于煤矿的掘进工作来说，由于煤矿本身就具有一定的危险性，所以煤矿的掘进工作也具有极大的危险性，而在地形较为复杂的工作环境中进行工作更是十分危险，所以，在这种工作环境下，选择一个恰当的煤矿掘进临时支护设备能够在极大程度上保障工作人员的安全以及工作效率。举个例子来说：当工作人员使用综掘机液压系统时，一定要进行全面的考虑，对综掘机是否适合工作环境、相关的使用要求以及性能等信息进行全面的了解。在实际的工作过程中，施工人员为了能够有效地保障自身的施工安全以及稳定性，大多会在使用临时支护设备的同时，使用综掘机自身所带有的液压锁进行加强，从而确保工作的安全以及效率。

4 复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用

4.1 复杂条件下穿越断层锚网支护技术

4.1.1 直接坡顶法

运用该方法的过程中，利用掘进机对顶部直接冲击，针对巷道顶部断层实施爆破。顶板围岩中稳定性良好的可予以留下，并使用锚网索对其进行固定。顶板岩石的硬度在5以下，或落差在2cm以上，就说明该岩石脆性高且较为软弱。因此，在支护中要对其进行处理，避免后续因岩石破碎发生安全事故。直接坡顶法适用于煤矿掘进施工中存在高差的情况。

4.1.2 后退卧底法

煤矿掘进施工过程中，巷道断层下落的现象发生时，可以选择后退卧底法进行处理。掘进设备在使用中，坡度较要求坡度更高的情况下，可以先进行巷道卧底构建，以此使整体坡度更低，能够便于掘进设备的使用。在掘进施工中，通过后退卧底法的应用，能够使施工达成相应的要求和标准。

4.2 起坡卧底和顶煤放炮技术

部分地区在进行煤矿开采作业时，会出现断层现象，因为煤层机构持续向上移动，使巷道开采作业人员安全受到威胁。因此，为了保证人员安全、提升作业效率，可以通过顶煤放炮爆破+起坡卧底的方法，以此使掘进作业顺利推进。该施工方法的应用中，若是巷道断层为0.7m以下，同时水平坡度不大于12°的情况下，可以选择堤坡卧底的施工方式来进行施工。在断层高差超过12m的情况下，可以通过点小炮爆破的方式来处理断层问题。煤矿地质条件复杂的情况下，可以通过两种作业方式结合来使得巷道安全性得到保障。此外，断层在完成揭露后，人员需要使用锚索支护来进行断层保护。巷道支护完成后仍然存在断层结构，且在4m以下时可使用掘进设备进行开采作业。

4.3 复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的关键环节简析

为了最大限度地提高煤矿掘进作业的有效性，在采取必要的掘进支护技术以外，还需结合实际需求的变化，就综掘机的选型以及截齿的选择等予以细化研究。首先综掘机的选型对于煤矿掘进支护技术应用的有效性有着直接的关联。在选取的过程中应该从以下几个角度进行权衡。分别是巷道截面的适用性、切割强度的大小、切割功率的高低、运行效率的高低、煤岩强度的高低以及配件的供应质量。在对这些因素综合考量基础上，最终选择出最为适宜的综掘机机型。除此之外，截齿的选择需满足综掘机对于截齿耐磨性的实际需求。高强度的截齿有助于提高掘进的截割速度，还可有效地降低截齿的磨损。值得一提的是，如果截齿的选择不合理，出现了岩石硬度高于综掘机截齿切割能力的情况时，不应该操纵综掘机设备进行继续截割作业。应立即停止作业并检查设备的损耗情况，同时选取爆破作业的方式进行后续工作的开展。

5 结语

现代发展无法与能源的利用相分离，也正是因为能源利用技术的发展，现代生产、生活才会较以往传统生活生产有翻天覆地的变化。目前，广泛应用的能源是电力，通过各类能源的转换使其成为电力，进而在生产生活中应用。煤炭是一次性能源，在工业高速发展的过程中，煤炭的使用是难以计数的，而随着现代社会的发展，能源使用结构开始有所改变，煤炭的使用逐年下降。这种改变不仅是现代清洁型能源快速发展，同时也是煤炭能源开发能力下降的表现。本文对现代煤矿复杂地质条件地下掘进支护技术的应用进行研究，能够为现代煤矿发展提供借鉴。