复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术研究

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术研究

李军

（淮北矿业（集团）有限责任公司许疃煤矿，安徽淮北235000）

摘要：本文对复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术进行探讨，文章首先分析了复杂地质条件下的煤矿掘进难点和要点，并进一步对复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用现状进行分析，并一步从选择合适的机械设备、建立支护体系，确定支护临界点等角度分析了复杂地质条件下的煤矿掘进支护策略。

关键词：复杂地质条件；煤矿掘进支护；支护策略

一、引言

煤炭行业一直都是我国重要的能源行业，随着当前我国社会经济的不断发展，煤炭资源需求不断提升。为了满足市场的需求，各大煤矿纷纷铆足干劲加大生产。但是从实际情况来看，煤矿开采时的地下环境复杂，对于煤炭开采工作带来了较大的难度。在复杂的地质条件下，煤炭支护工作的难度不断增大。这就要求煤矿企业要采取先进的支护手段来确保支护效率和效果。本文在这种下对复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术进行研究。

二、复杂地质条件下的煤矿掘进难点

（一）地质结构容易破坏

在复杂地质结构情况下开展掘进工作时，周边地质结构容易随着开采深度的不断增加而变得愈发不稳定，在这种情况下地区煤层的地址结构容易出现较大的破坏性，从而导致了煤层中顶板岩性也发生变化，导致围岩应力的增加。

（二）对掘进支护技术的要求较高

在薄煤层开采的过程中，掘进支护工作可以通过煤矿巷道以及半煤岩巷来为掘进工作人员提供安全保障，所以在实际开展掘进支护工作过程中可以按照巷道回采形式，并以这些要素为关键对象来实施掘进。在掘进半煤岩巷的过程中，对掘进技术与掘进支护设备的要求很高，工作人员必须要在满足开采安全的前提下合理使用掘进支护技术。

（三）容易出现前掘后修的问题

在复杂地质条件下，煤矿企业进行煤炭开采的工程中需要在进行前方掘进施工过程中对巷道顶底板进行及时的修补，以确保后期掘进工作的顺利进行，这也就是所谓的前掘后修。在复杂地质条件下，前掘后修是非常常见的一种掘进工作模式。尤其是在部分松软煤层容易出现破碎的情况，给掘进施工作业造成不良的影响。而且复杂地质条件下，掘进巷道的顶底板也容易在施工过程中发生收缩的情况，导致巷道变形速度加快，导致掘进工作量增大。

三、复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用现状

掘进支护基础本身是利用掘进设备对煤矿断层顶部进行破除，同时保留顶板围岩，并采用锚网锁来强化支护效果，确保有一个安全、稳定的作业环境。煤矿掘进支护技术的应用能够在很大程度上提升复杂地质条件下煤矿开采的安全性。但是在实际开采过程中，由于不同矿的岩层结构复杂性不同，这就使得掘进支护技术在实际应用上存在差异。尤其是那些较为复杂的岩层结构以及较差的地质条件本身会导致一些掘进支护技术应用上的局限性，造成煤矿开采安全性受影响。当前我国掘进支护材料质量有待提升，加上工人技术水平的限制，导致实际支护效果无法满足深层复杂地质条件下的开采环境，这会给煤矿工作人员作业带来严重的隐患。

四、复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用建议

（一）选择合适的机械设备

在煤矿开采的过程中，要根据巷道长度、机械设备自身的能力差异等因素来对相关机械设备进行选择。对于在长巷道开采中使用综掘机能够有效缩短生产前的前期准备工作，所以如果巷道长度低于300米，则要采用普掘机；如果工作巷道长度大于300米，则需要用综掘机。在复杂的地质条件下，对于综掘机的开采需要注意煤矿煤岩强度、机器设备维修量、巷道断面、机器设备运行效率等因素，要对各种因素进行多方对比，才能够选择最为合理的机械设备，从而确保采矿作业的安全性。对于掘进机截齿的选择，重点考虑其耐磨度。在岩石硬度过大或者地质情况过于复杂等超出综掘机工作能力的地质情况时，则要避免使用机械设备来强行掘进。

（二）建立支护体系，确定支护临界点

在复杂的地质条件下进行煤矿掘进支护作业，要对实际地质条件以及煤矿施工工艺的整体情况进行判断，并在此基础上来建立评估体系。首先，要对支护体系进行建立。煤矿掘进支护体系的建立需要液压掘进设备来保障掘进工作的连续性，同时还需要液压掘进设备在掘进过程中通过边坡支护的方式来实现支护作用。在这个过程中要对整体掘进的均匀性进行注意。综掘机在掘进过程中，设备液压系统是真正的承载要素，在进行机载液压锁时需采用多重支护技术。

其次，要对支护临界点进行计算。计算支护临界点要建立在有效的支护体系基础上，并根据煤矿的实际掘进作业水平对临界点进行计算，并对掘进机械进行选择，以达到良好的掘进小狗，同时还需要采用多种分配工艺对支护体系进行优化，结合煤矿整体环境中存在的不确定性来对掘进设备进行评估，以提升掘进的可靠性。另外，在煤矿掘进工作开展的过程中，随着掘进深度的变化，地质条件也会同步变化。所以通常会采用先立井开拓，再斜井开拓，最后平硐开拓的形式来进行掘进开拓工作最大程度上保障掘进的施工工艺技术能与煤矿工程的施工进度及需求相符合。

1.主斜井；2.分区域辅助立井；3.底板岩石胶带输送机大巷；4.联络斜巷；

5.阶段胶带输送机及运料运人大巷；6.大煤仓；No.1～No.5.进回风井

图1立井与斜井综合开拓示意图

参考文献

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