复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析谭向东

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析谭向东

谭向东

中煤平朔集团有限公司井工三矿山西朔州036000

摘要：随着我国社会经济的飞速发展，各行各业对能源的需求日益增高，尤其是对煤炭资源的需求量日益增大。煤炭作为我国不可再生的宝贵能源，在我国的能源体系中占据着举足轻重的地位，但是随着相关煤矿开采作业强度的逐渐增大，煤矿行业暴露出来的新型问题也日益严重，高瓦斯、冲击地压、涌水量大等客观条件也决定了巷道掘进作业十分艰难，为了保证正常的掘进作业，使掘进系统安全稳定运行，需要对复杂地质条件下，煤矿的掘进技术进行充分的解析。本文立足于复杂地质条件下的煤矿挖掘，针对其出现的问题进行分析，结合相关的成功经验，对其中的关键性技术进行改革，技术的发展以及进步提供方向，希望为煤矿采掘事业的推进贡献一份力量。

关键词：复杂地质情况，煤矿掘进技术改革，未来展望

随着社会经济的发展，我国的能源体系日益完善，各种新型能源涌现，但是无论能源体系如何变革，煤炭资源一直在其中占据着举足轻重的地位。但是随着各行各业的发展，能源需求的压力也为采矿工作带来了诸多的阻碍，易于开采的地区可开采的煤矿存量日益减少，所以煤矿行业不得不将开采的重心转移到更为复杂的地形。复杂地形不仅为煤矿开采事业带来了诸多困难，还严重危害到了采矿工人的生命财产安全，因此必须加强复杂地区煤矿开采事业掘进支护作业的解析，为煤矿开采事业添加保障。

一、煤矿掘进支护技术应用现状

在煤矿开采的过程中存在着诸多影响开采工作人员生命安全的因素，最为主要的就是煤矿坍塌安全事故。煤矿坍塌指的是，在进行挖掘作业时，挖掘出来的煤矿想到大面积坍塌，堵塞了煤矿挖掘人员的逃生之路，甚至对煤矿人员的身体造成了挤压。这不仅降低了煤炭挖掘事业的工作效率，还严重危害到了开采人员的安全，因此，在煤矿开采过程中，要首先做到建立牢固可靠的巷道系统，但是我国目前的情况是煤矿采掘机械更新换代十分快速，使得掘进的效率日益提升，但是掘进的难度也在逐步增大，后期保障无法跟进，这就使得想到的安全性能逐步下降。基于这样的时代背景，煤矿掘进支护技术应运而生，并且迅速得到发展，充分实现了保护相当安全的社会意义，广受煤矿企业好评。

煤矿支护技术指的是在挖掘巷道之后，并采取相应的技术对其进行支护，应用高分子材料以及相关的施工工艺，保障巷道的安全。支护所应用到的材料，从最开始的木材，更新到现在的高分子塑性材料，经过一代又一代的完善升级，相关的技术也得到了相应的创新，无论是预应力以及抗剪强度都得到了大幅度的提升。

二、煤矿支护技术面临的复杂地质条件

伴随着煤矿井开采的深度，逐渐加深，所要面临的开采地质条件也在逐渐复杂，其中最为常见的就是断层较多的地质条件，通过调查不难发现，断层较多对于煤矿掘进来说是一项极为具有挑战的困难。断层较多代表着该处的地形较为松动，极易发生，震动，导致煤矿坍塌。简而言之，断层的相对错动是引发地震的主要原因，那么对于煤矿事业来说，在断层较多的地质环境下进行开采，极易引发断层的相对位移，进而引发局部振动，导致支护技术不过关的部分煤矿巷道坍塌。其次，地下水较大的地形也是煤矿开采事业最不想面对的复杂情况，地下水丰富的地形，则代表着该处的地基较为松软，很容易出现地基液化的现象，地基液化是指沙土或者粉土颗粒在震动的作用下发生相对位移，产生了能与受到的剪应力相抵消的承载力。在这样的受力情况下，地基土处于一种不受力的液体状态，很容易造成局部塌陷。就算排除这样的情况，雨水较大的地区，会使得土质相对松软，无法进行加固以及支护。对于煤矿开采来说是一项严峻的挑战。周围岩石过多过硬，更是对煤矿开采的折磨，地下岩石过硬，较为常用的工具无法进行暴力破碎，只能应用大范围爆破工具进行暴力拆除，但是这种工具的应用会使得大量的冲击波产生，对于某些松软土地造成强烈影响，发生相对位移的情况下就会导致坍塌。或者是岩石破碎的时候，巷道会发生明显的收缩现象，使得向到整体变形，如果后期想要进行维修工作量是十分巨大的，严重拉低了煤矿开采行业的工作效率。

三、相关配套技术

3.1综掘配套技术

在使用综掘机的时候，会伴随着大量的问题，这些问题所带来的后果是不可控制的，因此为了保证相当安全，必须优化管理体系，提高对临时突发情况的处理效率，并且在使用之前建立完善的预案。在广度和长度上采取挖掘作业，在以较小的角度真相挖掘，提升皮带的运输效率，这样就极大的降低了对设备的磨损。同时降低了人员对该项技术的影响，提高了施工的安全性和可行性。必须时刻保持，综掘机处于合理的保管，并且定期维护保养，使工作时处于较为良好的工作状态。

3.2临时支护技术

在进行挖掘跟进的时候，难免会出现支护不及时的现象，这时就需要采取临时支护技术，临时支护技术，侧重的不仅仅是对巷道的支持，而是注重开采的安全。利用临时支柱，根据相关的行业经验，以及操作规范，是理想状态下较为合理的技术方式，保证合理开采稳定。

3.3顶煤放炮法

在进行挖掘作业时，难免会发现断层，或者是位移偏向的问题，这时候就需要采取顶煤放炮法。利用小炸点，进行放炮技术反复切割顶板。是顶板产生震动下落，这样就使得顶部暴露出来，但是这样会加大支护作业的难度，影响后面巷道的稳定性。在采取该种方法之后应及时退出，并且加固支护以保障安全。

四、结束语

随着我国发展的步伐逐步加快，对煤炭资源的损耗量也在日益升高，因此，复杂地形的煤矿是我国能源的主要供给地，但是复杂地形的开采效率，以及开采难度，都是令人望而生畏的，为了应对这样的情况必须对支护技术进行更新，以保障开采作业的安全，为我国的发展提供稳定的能源。

参考文献：

[1]杨建新.关于超前锚杆支护在煤矿井下掘进中的应用[J/OL].当代化工研究，2019（04）

[2]王聪.煤矿巷道掘进施工及支护技术的有效性探究[J].科技风，2019（08）