复杂地质条件下的煤矿巷道掘进支护工艺

复杂地质条件下的煤矿巷道掘进支护工艺

陈德坤

山东省枣庄市滕州市张汪镇田陈煤矿山东枣庄277100

摘要：现阶段，随着我国经济的快速发展，人们对煤炭资源的需求与日俱增，煤炭资源开采强度越来越大。同时，煤矿开采技术的优化和创新也从未间断。在复杂地质条件下，煤岩性质和地质构造是影响煤矿巷道成巷的两大因素。根据巷道所处的煤岩性质及地质构造，采用切合现场实际的掘进设备和掘进支护技术是煤矿巷道掘进施工中的根本措施。正确的掘进支护技术可以使巷道施工更加安全、高效、高质量。基于此，本文分析了在复杂地质条件下，煤矿巷道掘进支护技术的应用。

关键词：复杂地质条件下;煤矿巷道;掘进支护工艺

引言

随着中国煤炭资源需求量的不断增加，相应煤炭资源的开采也需要进行不断创新优化，促使其能具备较高的开采数量，满足这一需求，当然，煤炭资源的开采难度可以说是越来越大，相应的开采安全问题也越来越突出，进而也就需要基于整个煤矿资源开采的各个环节进行严格把关和控制，切实保障相应煤矿开采能有序进行。在整个煤矿巷道掘进过程中，相应支护处理是比较核心的一个方面，其需要结合相应地质条件及具体外界影响因素进行有效控制，最终也就能切实提升开采高效安全水平。

1复杂地质条件下煤矿掘进技术难点探析

现阶段我国煤炭开采根据资源储存状况，主要仍以井工煤矿为主，随着开采深度的加大造成地压加剧，施工中顶、底板及煤层严重变形、垮塌及冲击地压等地质灾害发生频率增加，造成巷道掘进条件极差支护难度大，通常来讲煤矿企业在煤炭开采前需要提前掘进出大量的高标准巷道，为后期的开采创造良好环境，但随着煤矿的大量开采导致原本就比较恶劣的矿区的地质条件变得更差，开采难度和开采的危险系数都在增加。根据相关数据调查来看，在复杂地质条件下，由于下述几方面问题的存在，掘进工作开展难度较大：其一，经济社会时代背景下，为加快推动我国社会主义市场经济的进一步发展，煤矿企业将原本较易开采且开采难度较低的矿藏已进行开发，从而导致现阶段满足工业化生产和人们日常生活的矿带大多分布在条件恶劣，地理环境复杂的荒郊野外，增加煤矿开采工作难度的同时也给企业的经济效益和社会效益带来了严重影响。其二，从某方面来讲，伴随着煤矿资源的不断开采与挖掘，下方的岩石不断裸露，矿井内的岩石也在不断地变化，而从某方面来讲下方岩石应力比较大，从而增加了后期挖掘的巷道起拱破裂的频率，对从事开采工作人们的生命安全造成了一定影响。其三，在进行开采过程中，由于地质结构的复杂性，倘若开采人员在进行巷道的挖掘时，遇到的是高应力软岩地质，则不仅难以形成巷道，与此同时由光爆掘进，变形就会相应的加大，原本支护完成的巷道也极易破裂垮塌，在影响煤矿开采工程顺利进行的同时，也给工作中人员的生命安全埋下了巨大的安全隐患。其四，根据相关数据调查研究发现，近年来随着我国电子信息技术的不断发展和广泛应用，煤矿开采的相关机械设备水平已经取得了显著进步，但是相较于国外其他国家来说，却仍然存在一定的差距，与此同时就目前来看，从事煤矿开采的基层管理人员及井下施工人员大多专业文化程度偏低，人员结构的不合理和不科学也严重阻碍了相关煤矿施工管理工作的有效开展。其五，从目前来看，在复杂地质条件下煤矿开采工作无法有效进行的主要原因，很大程度上是因为现有生产矿井大多地质构造复杂，存在很多断层，而断层的存在在一定程度上会增加大坡度巷道的产生，进而增加了施工的难度，对企业的经济效益和社会效益造成一定影响。

2复杂地质条件下的煤矿巷道掘进支护工艺

2.1合理设置相关设备、材料的参数

煤矿巷道掘进机械设备主要有耙装机、综掘机、掘锚机、TBM等。为保证各种设备在掘进过程中发挥最大的作用，就要根据现场实际的掘进环境选择相应的机械设备件。因为耙装机、综掘机、掘锚机、TBM等设备都有自身的工作临界点，只有全面地进行地质分析，才能使设备可以在临界点以内正常工作，保证掘进生产的顺利进行。目前煤矿巷道掘进支护材料主要包括各种主动支护材料，如锚、梁、索、网等，以及各种被动支护材料，如木柱、单体支柱等。在确定支护材料类型前，要综合分析地质环境、应力属性以及采用的掘进技术类型，然后确定采用何种支护材料。只有当支护材料符合支护技术要求时，巷道质量才有保证。

2.2临时支护技术

对于复杂地质条件下的有效煤矿巷道掘进技术手段的应用来看，相应临时支护技术手段的运用也是比较重要的一个方面，这种临时支护技术的运用需切实保障其具备较为理想的稳定性效果，能较好提升综合安全水平，降低支护结构方面可能存在的相关问题和隐患。此外，在临时支护技术手段的具体应用过程中，还需重点考虑到相应结构方面的强度效果，确保整体结构的强度较为合理，如此也就能最终提升整体支护效果，对于复杂地质条件下的巷道掘进操作而言，其安全保障效果比较理想，最终也就能充分提升其支护价值效果。

2.3开门转为技术

近年来，随着我国社会主义市场经济的不断发展和科学技术的不断进步，对于煤矿资源的需求量也在与日俱增，但从某方面来讲，由于经济时代发展过程中，对于煤矿资源的过度开采，从而导致原本环境就比较恶劣的矿区的地质条件变得更差，因此在实际开采和施工过程中，不仅增加了煤矿企业的开采施工难度，同时也给开采人员的生命安全埋下了巨大的安全隐患，故此为最大程度地降低上述问题的发生，确保煤矿开采工作的顺利进行，在进行煤矿掘进工作中，当施工人员面对一些技术难题时，煤矿企业往往需对掘进机的自行开门施工工艺技术进行创新，以期在降低工作阻力的基础上，为掘进工作的“零”爆破目标的实现奠定坚实的基础。

2.4截齿选择的要点

截齿都选择这一步骤是在掘进设备的选择之后来完成的，截齿的选择影响着掘进工作的工作效率。因此，在截齿的选择的过程中也需要要注意以下几个要点。首先最重要的一点是要保障截齿的型号要与掘进机所匹配。其次，截齿的耐磨性也要在考虑的范围内。因为耐磨性较低的截齿不能够在较大强度的作业下劳作，从而阻碍了整个煤矿掘进支护工作的工作效率。具有较低耐磨性的截齿也会使得频繁更换器件，对于整个工作的成本也是一笔不小的负担。倘若遇到岩层较硬、超过掘进设备的工作范围的情况，需要选取爆破的方式来进行整个工作，从而保障设备的运转以及高效的利用。同样以上几点也是需要在施工工程当中综合考虑的要素。

结语

对于煤矿巷道掘进流程的有效开展进行而言，相应支护操作是必不可少的一个重要环节，这种支护技术的有序落实还需要重点把握好相应地质条件方面的威胁，使相应复杂地质条件不会对于煤矿巷道掘进产生影响，最终提升其开采可靠性效果。

参考文献

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