复杂地质条件下煤矿采煤掘进和支护措施

复杂地质条件下煤矿采煤掘进和支护措施

王东

榆林市杨伙盘矿业有限公司  陕西省神木市  719300

摘要：在煤矿开采活动中需要根据地质条件施工，在复杂地质条件下，由于开采作业会剥离煤层，使压力平衡受到破坏，容易造成坍塌。因此，在安全作业的要求下，煤矿掘进开采工作需要严格落实支护施工要求，保证支护体系符合复杂地质条件的情况，确保支护强度达到规定标准。支护技术需不断加强研究，通过技术创新及优化来完善支护体系，为煤矿掘进开采工作提供安全保障。另外，在煤矿开采掘进过程中难免遇到复杂地质条件，使开采难度增加，降低工作效率，导致安全事故频繁发生，引发人员伤亡等情况，需要采取有效措施开展煤矿掘进支护，保证开采工作的安全性。

关键词：复杂地质条件；煤矿采煤；掘进；支护措施

引言

煤矿行业作为我国重要的传统能源行业，是我国国民经济的重要组成部分。随着科学技术的飞速发展，煤矿行业开采技术也快速发展，但仍然需要加强对设备的改造和升级，优化开采质量与效率，同时也要确保煤矿开采人员的人身安全。煤矿企业应当积极探索和研究当前的煤矿开采情况，在复杂地质条件下加强煤矿采煤掘进和支护措施，及时调整和改善煤矿开采技术和掘进支护技术，有效开采煤矿资源，推动煤矿行业的可持续发展。

1复杂地质条件下煤矿开采现状

1.1安全系数较低

煤矿是我国重要的能源，是促进社会经济发展的重要组成部分。但是在实际的煤矿开采过程中存在很多安全问题，使得工作人员的人身安全无法得到保障，同样给煤矿企业造成了巨大损失。因此，如何提高煤矿开采的安全性、降低安全事故发生的频率是煤矿企业需要重点关注的问题。通常情况下，煤矿开采技术安全系数较低主要体现在以下几方面。（1）在复杂地质条件下，在安全施工方面未能引起煤矿开采相关工作人员的高度重视，导致对煤矿开采技术的要点未能全面掌握，进而在施工过程中极易发生安全事故。（2）相关工作人员在开采前未将安全设施构建工作落实到位，导致在工作过程中可能由于未进行完善的安全设施建设而引发安全事故。（3）针对开采工作并未制定相应的安全管理制度，由于没有健全的管理制度，煤矿开采的工作进展受到严重影响。

1.2对环境造成严重污染

在对煤矿进行开采时会因煤层爆破及煤矿运输等产生大量煤尘、粉尘，对周围的环境及植被造成很大的破坏，周边地下水也会受到不同程度的污染，如出现地下水位下降等。随着对煤层的不断开采，会出现大量采空区，进而导致周边出现地面坍塌、山体滑坡、泥石流等灾害。这些问题给煤矿周边居民的生命安全带来了严重的威胁。因此，煤矿企业需要对开采之后的岩层进行加固，从而降低开采技术选择不当造成的影响；同时需要不断加强对技术的研究，采取措施尽可能地对受污染的地表植被进行恢复。

2复杂地质条件下煤矿掘进支护技术分析

2.1锚杆支护

锚杆支护是一种常用的掘进支护技术，其主要原理是通过将锚杆与岩体紧密连接，分散地下岩体的受力，增加岩体的稳定性，减少岩体的位移和变形。锚杆支护可以通过预埋和固化锚杆来增加岩体的强度和稳定性，从而有效地支撑掘进面，防止岩体坍塌。施工人员也可以根据地质条件和设计要求进行灵活调整，选择不同尺寸和类型的锚杆，以满足不同地质条件下的支护需求。锚杆支护相对于其他支护方式来说，施工相对简单并且效率较高；相对于其他大型支护结构来说，成本较低，可节约材料和人力资源。在进行锚杆支护的具体设计时，施工人员需要综合考虑多种因素，如煤矿顶板的岩性、水断层等。通过详细的地质勘察和岩体力学分析，可以确定最适合的锚杆参数和布置方案，以确保掘进面的稳定性和安全性。

2.2锚背支护技术和型钢支护技术的融合使用

锚背支护技术和型钢支护技术的融合使用是一种综合应用的支护方案，主要通过将锚背支护技术和型钢支护技术相结合，充分发挥它们各自的优势，提高巷道的安全性和稳定性。锚背支护技术应用于地质条件较好环境下的开采活动，能够有效地提高巷道的承载能力并延缓巷道的变形。型钢支护技术是通过在巷道壁面安装工字或U型钢棚，形成一个保护结构。这些钢结构能够承受来自岩石的压力，防止巷道壁面崩塌，并提供持久的支撑作用。型钢支护技术适用于地质条件较差或需要更高支护等级的巷道。将锚背支护技术和型钢支护技术融合使用可以取长补短，有效提升开采效益。

2.3喷射混凝土支护技术

喷射混凝土支护技术是煤矿掘进中常用的一种支护方法。它通过将混凝土材料喷射到巷道围岩表面，形成坚固的混凝土支护体，以增加巷道的稳定性和承载能力。喷射混凝土支护技术包括干式、湿式和水泥裹沙式等多种技术方法。施工人员要确认巷道围岩的地质情况和设计要求，选择恰当的喷射混凝土技术方法，并检查和调试相关设备。在施工过程中，施工人员需要做好现场管理工作，包括安全防护、材料储存和设备维护等，确保施工的安全和顺利进行。

3复杂地质条件下煤矿采煤掘进和支护措施

3.1选择合适掘进设备

煤矿采煤时用到的掘进设备类型很多，正确选择设备类型，能加快煤矿掘进和支护工作的开展。掘进设备按作用分为两类，即普通掘进设备和综合性强的掘进设备。在实际开采时，结合煤矿实际情况和开采巷道的长度，合理选择掘进设备，为掘进及支护工作的开展做好铺垫。通常，当巷道长度小于300m时，普通掘进设备就能胜任工作需求；当其长度超过300m时，要选用综合性强的掘进设备进行煤矿开采，确保煤矿掘进的安全性，将设备价值发挥到最大。

3.2加强安全管理

在煤矿采煤掘进过程中，提高对安全管理的重视度。依据井下掘进实际情况，完善井下通风系统，及时完成巷道内瓦斯排放，降低意外发生概率，提高井下作业的安全性。同时，下井作业前确认井下瓦斯含量，判断是否超过规定值，如果偏高，则需要及时抽取瓦斯，避免出现意外安全事故。煤矿井下掘进作业时会产生粉尘，这些粉尘组成复杂，含有有害气体，威胁人身安全。因此，在煤矿采煤掘进作业前，需提前通风防尘以消除安全隐患。依据井下作业情况调整排风系统位置，通过通风与自然风结合及时改善井下空气质量，降低通道内的粉尘含量。另外，煤矿采煤掘进施工人员可以通过现代技术对现场掘进管理工作处理和改善，通过建立安全防护系统，全面监控管理整个掘进现场，确保现场掘进安全。因此，在掘进过程中，需要借助大数据技术开展智慧化管理，根据实际制定并完善掘进方案，提高现场指挥水平，提高掘进质量。

结束语

随着社会经济的快速发展，对煤矿资源的需求日益增加，为了进一步推动中国煤矿事业的发展，在复杂地质条件下，煤矿企业需在技术及设备方面不断进行革新，对煤矿开采技术和掘进支护技术进行优化，有效提升煤矿开采的效率和质量。另外，在实际开采作业中，要结合煤矿的实际情况对开采技术和掘进支护技术进行科学合理的选择，从而提高采矿效率和安全性，促进煤矿工业持续发展。

参考文献

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