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

解海

河南能源化工集团能源管理公司 河南郑州 450046

摘要:由于各种原因的限制，我国大部分煤矿都存在着采掘紧张的问题。提高煤矿巷道的掘进速度是缓解采掘紧张问题的主要途径。在掘进过程中，不仅地质因素对掘进速度有影响，而且支护技术对掘进速度也有影响。对于地质条件影响，在设计时要尽量避免。因此，为提高掘进支护的效率以及可靠性，必须科学选择掘进机的型号、保证截齿适用于掘进、提高支护体系的合理性、正确计算支护的临界点，从而不断提高掘进支护的有效性，为煤矿开采奠定良好基础，也更好地保护掘进支护工作人员的安全关键词:煤矿巷道掘进支护技术质量

一、煤矿巷道掘进方式

1.1综合机械化掘进方式

在开采煤炭时煤矿企业会采用综合机械化掘进的方式来进行采挖巷道，他的作业过程需要使用连续采煤机、悬臂式掘进机、锚杆机等工具来进行。同时，悬臂式掘进机相比较连续采煤机的设备，他的成本相对较高，并且施工效率偏低，所以最好不选缺点较差的悬臂式掘进来进行工作。尽管这样它还是有自身良好的优势，可以同时在煤矿巷道和梯形这类不规则的断面中来进行掘进工作。

1.2掘锚一体化掘进

为了提高煤矿企业的开采速度，可以采用掘锚一体化的方式。它主要是利用锚杆支护技术、巷道支护以及掘进施工等来提高效率的。就目前情况来说，它推动着我国煤炭企业的发展。

二、掘进支护技术的总结

(1)直接破顶掘进支护技术

复杂地质条件下，可应用直接破顶法进行掘进支护，具体过程为，使用掘进设备直接冲击断层的顶部位置，保留其中非常稳定的顶板围岩，将顶板上不牢固的部分进行消除，然后利用锚网索进行锚固，以支护顶板，从而发挥支护的作用。此方法下，需要注意一些问题，如果巷道的顶板围岩落差值不到2m，且强度不到5，说明顶板围岩比较脆弱，掘进可能会造成围岩碎裂的问题，对掘进效果产生影响。其外，掘进施工进行中，因为地质条件非常复杂，难免会遇见大坡度问题，为更好地掘进，则应用直接破顶进行支护，从而保证施工现场的安全，促使掘进施工顺利进行。

(2)后退卧底掘进支护技术

如果巷道出现断层情况，可使用后退卧底支护技术。实际应用过程中，巷道断层落差没有超出2.5m，断层的顶板还比较稳定和完整，施工人员则从现场实际情况出发，运用锚网索支护技术，对巷道围岩进行支护。应当注意，支护作业期间需要把综合掘进设备向后移动15m左右的距离。施工期间土坡度不满足综掘机对工作面的要求，应当在巷道卧底设置出12°土坡，然后才能进行后退卧底施工，以满足最终的支护要求。

(3)临时U钢支护技术

煤矿开采进行时，不断向深部延伸，掘进作业会面对更加复杂的地质条件，地质会变的越来越险峻。如果遇见落差非常大的断层，但不得不进行掘进作业，则必须进行支护的防护，才能避免坍塌和破损事故的发生。对于此种情况，应当从实际作业的情况着手，运用临时的U型支护方式进行指出，提高巷道的可靠性。推进掘进施工技术后，运用U型钢架，实施临时支护和超前指出，才能保证断层稳定。此时注意的问题是，这是一种临时支护的方式，在提高巷道围岩支护可靠性上，必须综合应用U型钢架支护和锚杆支护，才能更好地提高施工的安全性[2]。

(4)智能系统的应用

随着我国采矿技术的快速发展，煤矿开采企业尝试应用混合智能系统，借助其提高巷道支护的效果。实际进行掘进的施工中，混合智能系统能对巷道围岩性能以及强度进行全面分析，将参数导入到相应的软件中，然后进行智能化模拟和分析，也就能模拟出巷道围岩的情况，科学预估巷道围岩的情况，根据此进行巷道掘进支护。先要从云端的数据库中找出相类似的案例，借鉴其中适合本巷道的地方，并进行优化，进而可以提高对巷道网围岩评估的准确性。收集支护参数以及数据，将其输入到智能系统中，利用系统对支护参数进行调整和优化，找到最佳的支护方案，才能更好地提高支护效果。

(5)安全生产的落实

安全生产对于煤矿开采具有十分重要的作用。煤矿企业在开采前，应当做好相关工作人员的安全教育工作，以保证相关工作人员的生命安全。一方面煤矿企业应当结合安全生产要求，进行安全检查工作的开展，不断发展煤矿生产中存在的安全隐患，并采取相应的解决措施，为相关人员生产提供安全的环境。同时，煤矿企业也应当结合安全生产需求，进行安全防护措施的落实，做好生产现场的安全防范，为相关工作人员创建安全的生产环节。此外，煤矿企业应当实施安全责任制度，把安全监管责任落实到个人，提高负责人的责任意识，使得安全负责人可以配合安全防范工作的开展，加大对生产现场的安全隐患排查工作，做好整改措施，并对生产人员的不正规操作进行指导，降低煤矿生产的风险。另一方面煤矿企业应当做好相关工作人员的安全教育工作，通过安全教育，提高相关工作人员的安全意识，在煤矿生产中做好自身防护工作，不仅可以保护相关工作人员的生命安全，还可以加深相关工作人员对于安全生产的印象，及时发现煤矿生产中存在的隐患，并汇报给安全负责人，做好煤矿生产现场的安全检查落实，保证煤矿生产的顺利开展。

3.复杂地质条件下，掘进支护技术应用的关键点

(1)科学选择掘进机的型号

针对复杂地质条件进行掘进支护，所用掘进机械设备的合理性，有助于提高掘进支护过程的稳定性和安全性，所以必须科学地选择掘进机的型号。常见掘进机械设备分成普通型号以及综合型掘进设备。想要正确选择掘进机型号，技术人员必须从煤矿的地质真实情况以及掘进要求出发，最后确定使用哪一型号的掘进机。当巷道的长度超出300m的时候，应当选择综合掘进机，当巷道长度少于300m，可以使用普通掘进机。另外，技术人员要考量掘进机的工作效率、截割强度、机器维修情况、机器结构这些因素，综合分析对比之后，选择最合适的掘进机，以此保证掘进支护安全可靠的进行[3]。

(2)保证截齿适用于掘进

煤矿开采过程中，掘进支护中掘进机的截齿可能会影响到掘进作业时的效率和安全性，所以一定要保证截齿适合本工作面的掘进。截齿选择的时候，要看重截齿耐磨性和强度，这样可增强截齿在掘进过程中的耐磨强度，进而减少磨损程度，才能快速进行掘进，也能保证掘进的安全性。如果岩石硬度过大，需要考虑运用其他方式进行掘进。

(3)支护体系的合理性

复杂地质条件下，掘进工作中必须保证支护体系的合理性，一方面可以约束施工人员的行为，提高作业效率；另一方面可以保证掘进安全，保证掘进顺利推进。例如，可以利用液压掘进机械与边坡支护措施进行配合，实现掘进支护的目的，保证支护连续性。再比如，可运用综合支护方式，对掘进设备情况进行综合考虑，选择合适的支护方式。

(4)正确计算支护的临界点

掘进支护作业中，必须就支护体系的支护临界点进行准确计算，才能保证支护的有效性和合理性，充分发挥掘进支护的积极作用。一般情况下，煤矿开采过程中，掘进作业现场的地质条件非常复杂，存在着许多不确定因素，极大程度上提高了掘进的难度，提高了掘进的危险性。为此，必须就掘进作业工作面的地质情况进行全面分析，给出支护临界点。之后要综合考量开采环境中不确定因素、支护临界点计算值、可能出现的地质变化，选择合适的掘进设备，在最佳方式下进行掘进。比如，可以在初始阶段运用立井开拓方式，之后运用斜井开拓方式，接下来可使用平硐开拓方式，这样有顺序、合理地进行开拓，可保证掘进的安全性。

五、结束语

综上所述，针对复杂地质条件的掘进支护工作，必须从具体情况出发，选择合适的掘进支护技术，同时应用合适的掘进设备，做好各项准备工作，才能更好地保证掘进安全性，降低掘进支护事故发生概率。

参考文献

[1]赵寿.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].山东工业技术，2018（17）：99.

[2]王熙凌.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].建材与装饰，2018（29）：233.

［3］蒋传田．煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析［J］．中小企业管理与科技(下旬刊)，2018(06):153－154．

［4］刘武林．煤矿掘进支护技术分析与总结［J］．山东工业技术，2018(13):73．