复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用

陈 龙

紫森源公司仲恒煤矿 贵州 .盘州市 553000

摘要：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。基于此，本文就复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用进行了探讨。

关键词：复杂地质；条件下；煤矿掘进；支护技术；应用

1复杂地质条件下煤矿掘进支护存在的主要问题

1.1掘进支护技术不能适应实际需求

在深部环境下,整个地质条件非常复杂,煤矿掘进面临的各种问题也相对较多,例如,传统的锚索网支护在浅部巷道条件下,可取得较好的掘进支护效果,但是从深部巷道掘进支护情况来看,其中出现了各种类型的问题,不能有效达到实际工作的需求。因此,更新支护技术已经成为深部煤矿掘进支护的重中之重,但是从当前很多煤矿开展的掘进支护实际情况来看,仍旧过多的选择使用传统的支护技术,导致掘进支护中出现了各种类型的问题。

1.2掘进支护施工不到位的问题突出

在井下施工中,条件较为艰苦主要位置有采煤工作面和掘进工作面,特别是掘进工作面,不仅工作环境条件相对较差,同时,由于大量煤尘的存在且通风难度相对较大,导致掘进支护过程中面临的安全问题较为突出。这就导致很多施工人员在掘进支护时,经常出现施工打折扣的问题,应当施加的预紧力不能按照规定施加到位,应当打设的锚杆深度不能按照设计打设到位,应当挂上的金属网不能按照规定挂设到位等等,这些均增加了掘进支护出现安全问题的概率。在复杂地质条件下,若出现了掘进支护施工不到位的问题,给最终支护带来的负面影响非常突出。

1.3掘进支护人员整体素质相对不高

从当前复杂地质条件下掘进支护需求来看,对技术人员的整体素质提出了较高的要求,但是由于煤矿整体的经营形式相对于先前出现了明显的下降,待遇水平也下降较多,这就导致很多高素质、高学历的技术人员不愿意进入到煤矿工作,导致掘进技术人员整体素质不能得到较好的提升,影响到煤矿掘进支护效果。

2复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用

2.1 直接破顶法的运用

在煤矿产业运行期间，为了更好的提升直接破顶技术使用的效果，可以尝试通过掘进直接冲击技术，进一步提升稳定材质围岩施工的设计价值，以便更好的保证锚网索支护技术使用的整体质量。

在实施顶板岩石施工时，岩层的硬度通常在<5m或者是没有达到2m的范围以内，当然，在应用直接破顶技术时，还可能会遭遇岩石脆弱的问题，如果该类问题出现，那么可能无法有效的保证掘进支护的稳定性。因此，在复杂的地质条件下，应用直接破顶法时，也需要根据实际情况进行灵活运用和选择，进一步提高破顶法的作用价值，以便更好的进行煤矿资源开采。应用直接破顶技术时，还需结合顶板的岩石厚度合理选择，如果岩石的硬度<6cm，而且岩石风化情况严重，容易破碎，那么就不适合采用直接破顶支护方法；但是如果掘坡度面比较大，那么应用直接破顶支护技术则是最为理想的。

2.2后退卧底技术的运用

后退卧底技术在复杂地质条件下应用的突出性优势就在于可以保证施工的坚固性、完整性，然后结合煤矿资源开采的实际需求，合理的整合巷道支护技术，煤矿资源开采的整体效率和质量也将因此得以大幅度提升。当然，该技术应用期间，还需要结合实际的地质环境作为参考，选择合适的支护技术。如巷道的暴露高度大、导致下盘煤层以及断层无法有效的保留，因此给支护工作带来了较大的不变。所以说，在应用支护技术时，还需充分考虑断层方面的问题，要充分保证断层的稳固性，尽可能的降低因为断层问题所引发的施工停滞不前的问题。

在具体的采煤掘进支护技术应用期间，可以根据断层高度选择合适的机械设备，如断层高度在1～3m时，可以选择掘进机进行煤矿开采，使得顶煤的最高开采高度控制在32m左右，此时往往还需要配合使用台阶方法进行掘进支护，保证采煤的顺利进行。此外，为了实现对巷道的科学支护，选择锚网支护则是最为理想的方式之一，锚网支护技术的优点就在于不仅可以完成巷道上端的支护处理，而且还可以与后退卧底技术成功融合，进一步提升支护效果。

2.3 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。

2.4 锚杆临时支护中U钢法的运用

煤炭开采时，地质条件相对来说比较复杂的情况下，煤矿出现断层落差比较大时，那么可能会出现煤层坍塌的情况，为了更好的保证开采的安全性，提高开采质量与效果，可以尝试应用锚杆临时支护中的U钢法。通过对地质条件以及煤层情况的分析，构建超前、固定以及临时等多种支护方案，然后将U型钢架与锚杆支护技术结合在一起，进而更好的提升煤矿资源开发的稳定性，使得煤矿资源得以更加顺利的开采和利用。但是，该支护方法往往也只能够应对一些临时性的问题，针对需要长期进行巷道支护的煤矿，相关技术的应用还需要与其他方法配合，这样才能更好的保证施工过程的安全性。

2.5 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。

3结束语

即使我国大力主张使用新能源,煤炭能源仍然是我国不可缺少的能源之一。然而,随着煤矿的不断开采,煤矿地质条件越发复杂,开采难度增大,安全性受到严重影响。对此,为有效保障煤矿安全展开,应积极落实支护技术,提高煤矿巷道安全与稳定,保障煤矿采掘有序进行。

参考文献

[1]赵震.煤矿采煤掘进工作中的技术应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(12):175;177.

[2]闫强.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析[J].石化技术,2020,27(2):322-323.

[3]宋建伟，李红勋.分析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(2):144-145.