采煤面风桥的掘进施工方式研究

采煤面风桥的掘进施工方式研究

郑伟

陕西能源职业技术学院煤矿陕西省渭南市715400

摘要：煤炭作为我国的基础能源，近年来，随着社会的不断发展与进步，在经济快速发展的推动作用之下，对煤矿资源的需求也在逐步不断增加，而我国现阶段煤矿开采已经进入到复杂地质条件下深井开采，煤矿采煤难度也随之增加，煤矿掘进支护包含了多样化的流程与步骤。受到复杂地质给煤矿掘进带来的影响，技术人员在选择支护方式以及开展其他操作时都要尤为谨慎。目前的状态下，煤矿掘进支护及其相关技术已经受到了更多煤炭企业的关注，与之相应的煤矿事故也将会因此而减少，此项举措有助于优化整体上的采煤效率。未来在实践中，煤矿企业还需要不断摸索，密切结合真实的地质环境来选择与之相适应的掘进支护方式，服务于煤矿整体安全性的全面提升。

关键词：复杂地质条件；煤矿掘进；支护技术

前言：现阶段，我国煤矿采煤工作越来越困难，复杂的地质条件下采煤工作对工作人员的安全威胁也在增大，为了保证采煤工作的正常运作及提高采煤工作人员的安全保障，煤炭企业开始重视煤矿采煤掘进支护技术的有效利用，希望通过优化煤矿采煤掘进支护技术，提高煤炭开采的工作效率，确保煤炭行业能够安全快速发展。复杂地质条件下，煤矿开采环境的未知因素和不可控因素明显增多，如果没有专门的安全设施和应急防范措施，很容易在开采过程中由于缺乏对地质环境的分析，造成矿难。因此，煤矿开采施工的技术选择应根据具体环境进行地质分析，最终确定科学合理的施工技术手段，以保证施工人员的施工安全。

一、复杂地质环境掘进重难点分析

1.1煤层地质结构发生变化。在煤矿开采中，地质环境较为复杂的情况下，矿井的增多会导致地下煤层发生结构变化，从而致使煤层顶板岩性发生显著改变，导致围岩应力不断上升。

1.2前掘后修工程。在复杂的煤矿地质环境中展开掘进支护工作会存在一定的问题，同时在前掘后修的施工中更是极容易产生一些困难，其明显的地质变化则是出现底板松软或顶板松动的情况，长此以往会有破碎情况的出现，对巷道成型工作造成影响，严重降低施工进度。巷道的顶板会在掘进工程中产生一定的收缩，以此提高了巷道变形情况的发生概率。由此可知，在实际工作中，为了确保工程安全进行，在掘进工作之后需要采取相对应的修补技术避免出现安全事故。

1.3薄煤层开发相关技术分析。在部分的煤矿环境中，受地质影响会存在较多的薄煤层，对于此类型的煤层开采工作较为困难，需要结合相对应的施工方法进行分析研究，通常施工中以巷道回采等方法为主完成分析。通过利用煤巷与半煤巷等地质工作特点促进支护系列操作的有效完成。在半煤巷的掘进工作中，需要根据情况进行分析选择适用的技术与设备，确保工程施工的完成。因此，在实际施工中需要加强作业人员的工作安全，确保开采工作的顺利进行。

二、煤矿开采掘进支护技术的存在问题

2.1开采设备陈旧落后

由于在复杂地质条件下，煤矿开采的难度和风险比较大，在科学运用采煤掘进支护技术的前提之下，必须需要用到相对应和技术匹配的煤矿开采设备和仪器，目前，在煤矿开采过程中我国所用的大多数开采设备都是来自于国外，为了确保煤矿采煤掘进支护技术发挥其最大的使用效果，需要专业的技术人员来提供科学有效的意见，选择一些合适先进的设备仪器，运用正确合理的操作方法，对设备仪器进行良好的日常养护和检修，这样才能提高开采工作的效率，有效保证开采工作过程和人员的安全问题，一些煤矿开采者为了节省成本，长时间用一些落后陈旧的煤矿采煤掘进设备，与煤矿采煤掘进支护技术不匹配。

2.2煤矿采煤掘进支护技术的局限性

与国外先进的煤矿采煤掘进支护技术比较，我们现有的煤矿采煤掘进支护技术还是有点落后，跟不上实际煤矿开采的需求，例如，在进行破岩操作时，如果半煤岩巷的岩石硬度系统大于5，掘进支护技术不够先进，所配备的掘进设备破岩能力无法满足要求，那么矿井在进行破岩过程中就无法很快完成，更会损坏和磨损设备的部分零件。另外，我国一些比较出名的煤矿资源，其自身薄煤层所占数量居多，在开采过程中需要借助巷道回采的这种方式，而这种方式对于煤矿开采掘进支护技术的要求更为严格，而煤矿采煤掘进支护技术的局限性，导致无法和其他机械化煤矿采煤掘进支护技术相结合，不能高效完成煤矿开采任务。

2.3无法认清煤矿采煤掘进支护技术重要性

在实际煤矿开采过程中，一些开采者和实际操作者对煤矿采煤掘进支护技术认识不足，无法认清煤矿采煤掘进支护技术的重要性，为了提高眼前的短期利益，忽视了很多安全措施和技术保护方式，从而影响了煤矿采煤掘进支护技术的发展和有效使用。例如，对开采人员的掘进支护技术管理不够严格、不能引进一些更为先进的掘进支护技术、为了节约成本在实际经济投入方面不够、前期对煤矿地质勘测准备不充分等。

三、优化煤矿采煤掘进支护技术的有效措施

3.1选择合适的煤矿采煤掘进设备

针对煤矿复杂的地质环境，在对煤矿采煤掘进设备的选择上一定要具有专业性，不同的采煤环境选取不同的煤矿采煤掘进设备仪器，并且结合实际开采过程中掘进支护技术要求，要选择最为合适的掘机设备，综掘机和普掘机作为掘进支护技术常用的掘进设备，在他的选择过程中可以依据施工工作面的长度可以选择适合的掘进设备，一般来说，普掘机适合在工作面长度小于300mm的施工巷道中，而综掘机则更适用于工作面长度大于300mm的施工巷道中，这样的选择可以让其发挥各自的优点，满足煤矿掘进设备的需求。在实施爆破工作中，则需要依据实施爆破的机械设备和矿井下面的实际巷道断面尺寸等特性，选择合适的深孔钻机，正常情况下，深孔钻机的直径需要控制在90mm～110mm之间，炮眼深度在2.4m～3m的范围是实际开采过程中最有效的条件。在选择截齿时，应当选用强度比较高，耐磨性强的截齿，如果岩石层过硬，硬度系数超出了截齿所能承受的范围，就不要运用机器设备来强行进行切割，选择爆破或者其他方式。选择合适的煤矿采煤掘进设备后，还要不断定期对设备进行系统维护和升级，最大限度提升设备的运行效果。

3.2利用有效的煤矿采煤掘进支护技术

在遇到比较复杂的煤矿地质环境时，技术人员应当综合多种影响因素，选取较为合适有效的煤矿采煤掘进支护技术。在具体施工过程当中，如果将断层顶部进行破除操作后，整个顶板岩石的落差不超过2m，并且出现破裂的情况下，整体支护水平不能正常继续，掘进过程中如果掘进坡度较大，岩层坡度减缓，这时候就需要选择使用直接破顶法。如果遇到比较完整和坚固的断层顶板时，在确认顶板岩石落差不超过2.5m的情况下，可以选取后退卧顶法。如果遇到断层较大的施工活动时，在掘进过程中很容易发生坍塌以及破碎等现象，这时可选择锚杆临时支护加U型钢架法，但需要注意的是要将整体锚杆角度控制在45°以上，把控好锚杆之间的距离。

3.3完善煤矿采煤掘进支护技术的管理体系和制度

依据煤矿采煤掘进支护技术过程中出现的问题，逐步完善和补充煤矿采煤掘进支护技术的的各项行政管理规章制度，加强对掘进支护技术的工作的管理，由于煤矿采煤掘进支护技术工作危险系数较大，以强制性的管理方式更能保证煤矿采煤掘进工作正常执行，也能从根本上使得煤矿开采趋于较为科学和正规。尤其要做好前期准备工作，制定好应急预警方案，将掘进过程中遇到的危险和损失尽量降到最低，事后加大对不按规定造成事故的惩罚力度，从前期预防控制和事后严厉惩罚两个方面确保煤矿采煤掘进工作的顺利开展。

小结：煤炭是我国重要的基础能源和原材料，用于各个行业的工业生产和人们的日常需求。随着我国对煤炭资源需求的不断增加，煤矿开采范围及开采深度相继增大，开采的地质条件也越来越复杂。基于以上现状，我们应加大煤矿掘进支护技术的研究力度，结合煤矿的实际开采情况制定相应的对策，进而确保煤矿巷道掘进的安全性。

参考文献：

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[2]李延辉,吴晨鹏,刘栋林.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术研究[J].科技风,2018(14):120.

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