复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术分析

2021-01-17何龙飞陕西陕煤铜川矿业有限公司玉华煤矿

环球市场 2021年4期

何龙飞陕西陕煤铜川矿业有限公司玉华煤矿

现阶段我国所能够采集到的大部分煤矿资源都集中在地表之下150-600m之间，再加上我国国土面积广大、资源丰厚，不少具有大量煤矿资源的地区其地质较为复杂，这就给地下煤矿开采人员的采集工作带来了一定的困难。应当重点分析复杂地质条件下煤矿采煤的难点，并不断完善采煤掘进支护技术。

一、复杂地质条件下煤矿采煤难点分析

（一）地质结构复杂

煤矿采煤工作都在地下进行，都要经过由浅入深的过程，随着开采工作的不断深入，复杂的地质条件会使得开采的环境发生不同的变化，复杂地质条件下的煤层与土层都较为松软，非常容易收缩变形，这给煤矿采煤工作人员带来了一定的困难。另外，地层的深入破坏也会对地表的地质产生影响，顶层的岩石所承受的重量不断增大，一旦不能及时采取解决措施，会使得整体地形结构发生变化，同时也会给煤矿采煤工作带来难度与安全风险。煤矿采煤工作人员应当及时采用掘进支护技术来对顶层岩石的结构进行处理，并对煤矿采煤的相关设备进行严格把控，全面保障煤矿采煤工作人员的安全。

（二）矿井挖掘困难

我国很多煤矿采煤相关企业在进行煤矿采集时，为了缩短工作时间以及节省成本，选择在原本就存在的矿井道路上进行进一步的改造，这样就会导致地下矿井道路繁多复杂，而且大部分的矿井道路并没有得到相关完善，随着使用年限的不断增长，矿井道路的整体结构以及周围的岩石层都处于非常不稳固的状态，很容易在开采煤矿的时候出现岩石坍塌的情况，经过地下水等腐蚀后，矿井道路的挖掘十分困难，即使是再次成型的矿井道路，也不是很坚固，极易变形。因此，要在矿井挖掘时，不断加强掘进支护技术，保证煤矿采煤工作的安全性与效率。

（三）设备陈旧老化

现阶段在我国有些地区具有大量的薄煤层，对于薄煤层的开采，应当主要针对煤巷，使用巷道回采等方式进行掘进支护工作。在进行煤矿采煤掘进支护技术使用时，对于采煤设备的要求较高，我国许多煤矿采煤设备仍然较为落后，有些陈旧老化的采煤设备也因为更换设备成本过高等问题而没有更换。而在复杂的地质条件下进行煤矿采煤，其开采的难度系数极大，需要较为先进高效的开采设备，因此，煤矿开采相关企业应当及时针对复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术配备相应先进、崭新的开采设备，这样才能够确保煤矿采煤工作的安全性与高效性。

二、复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术

（一）综掘机型号选择

在进行煤矿采煤掘进机的选择时，巷道长度小于300m时能够使用普通的掘进机进行煤矿采煤，当巷道长度大于300m时，优先选择综掘机进行煤矿采煤，综掘机的选择能够有效的减短煤矿开采的前期准备时间以及采煤工作时间。在进行综掘机选择时，主要要注意以下三点因素：第一要注意的是煤矿巷道的宽度，要选择体积能够适用于煤矿巷道的综掘机；第二要注意的是矿井中的断层情况以及岩石强度，根据实际情况选择合适的综掘机；第三要注意的是综掘机自身的属性，例如功率、使用效率、价格、挖掘强度以及维修成本等方面。选择最合适的综掘机是煤矿采煤掘进支护技术的关键[1]。

（二）截齿选择

在煤矿采煤掘进支护技术的使用中，截齿的选择具有重要作用，截齿能够与综掘机配套使用，有效进行巷道掘进。在进行截齿选择时，截齿是否耐磨是判断截齿能否进行使用的重要标准，普遍来讲，较高强度的截齿具有很强的耐磨性，在进行煤矿采煤时，能够有效降低设备的磨损率，降低煤矿采集的成本，高度耐磨损的截齿也能够提升煤矿采集工作的效率与质量。在遇到较为坚硬的岩石时，为了避免截齿的大量磨损，可以采取提前爆破的方式进行处理。

（三）锚网支护技术

在锚网支护技术的使用中，主要包括三种方法，分别是退后卧底法、锚杆临时支护U钢法以及直接破顶法。退后卧底法多数应用于较为坚实并且完整的岩层或断层中，断层之间的差距不要大于2.5m，在开采人员使用退后卧底法时，要注意与岩层保持一定的安全距离，使用综掘机进行挖掘并不断后退，卧底前进，这样能够保持挖掘现场不被破坏，提升煤矿采煤的工作效率，但这种方法对开采人员的技术要求较高；锚杆临时支护U钢法主要应用于断层之间差距较大的情况，在这样的地质条件下，很容易发生岩石坍塌等恶劣现象，在一定程度上会给开采人员的安全带来威胁，开采人员可以采用U型钢与锚杆结合来对断层进行临时支护，降低煤矿开采的风险；直接破顶法主要是使用掘进机来对断层顶部进行直接冲破的方式，并利用锚网对剩下较为坚固的岩石进行支护[2]。

（四）临时支护技术

在煤矿采煤时，综掘机的使用主要是凭借自身的液压系统，液压系统的平稳运行是综掘机能够高效工作的基础。在综掘机进行开机或是关机时，综掘机自身的液压系统都会经过闭锁装置，闭锁装置就是一种临时支护技术，根据实际开采情况，通过综掘机本身的液压锁进行支护，能够有效降低煤矿采集工作的风险，提高综掘机使用的安全性，提升煤矿采煤掘进支护技术的成功率，为复杂地质条件下煤矿采煤工作的顺利进行提供保障。