复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术

肖宁 张森

韩城矿业公司桑树坪二号井 715400

摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。我国的能源储备较为丰富，相对于其他国家，拥有较多的煤炭资源，这些煤矿都深藏在地下很深的位置，人们要想获得这些煤炭资源，就需要提前挖出相应的通道。让所有的作业人员能安全工作，完成煤炭的运输。但是，在实际的开采过程中，我国煤炭资源的分布范围较多，难免会存在较多的复杂地质条件，同时，还能带来非常多的安全隐患，严重影响整个煤矿开采工作。这时就需要相关人员能深入分析和研究复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术，并将其运用到实际的掘进工作中，保证作业的顺利开展，同时，保证所有人员的生命安全。本文就复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术展开探讨。

关键词：复杂地质条件；煤矿；掘进支护技术

引言

煤炭企业，尤其是采煤工作，是事故高发、危险性高的行业，在煤矿事故中除了瓦斯爆炸，以煤矿坍塌事故为最常见的煤矿事故。之所以会出现煤矿坍塌，主要是在掘进过程中，随着开采的不断推进，支护工作跟不上工程进度，就有可能出现巷道塌陷，不仅制约了工程进度，更是对工作人员的生命安全造成了极大的威胁，不仅危害企业的效益，还会影响企业的正常运行和长期发展。

1山区煤矿开采难点

1.1地质结构

不论是平原地区还是山区煤矿资源开采都必须要遵循由浅到深的原则，在实际开采过程中根据实时情况来逐步尝试增加开采深度，当煤矿开采深度达到一定额度值时会对煤层中的地质结构造成损坏。山区煤矿资源开采难度主要表现为在攻克顶层岩石上，因为岩石具有一定的特性，如果强行注入过多的外力，就会导致岩石内部及外部发生明显的变化，所以在进行山区矿产资源开采时必须提前做出针对性的、实用性的开采方案以及支护预防方案，进而提高山区煤炭资源的开采总量。

1.2掘进与维修的衔接

先掘后修施工是煤矿巷道掘进工作中的核心工作之一，对于保障掘进工作的顺利开展具有重要意义，但也具有工程量大、工作要求高的特点，是随着前方掘进工作完成之后，对巷道的顶板和底板进行及时的修补，有助于保障后续的掘进工作展开。这一环节主要受到岩层顶板、底板松动导致顶板收缩或底板破裂的发生，为支护工作提出了新的挑战，主要是对掘进巷道的成型工作设置了进一步的障碍。尤其是在比较松软的煤层与顶底板的位置常出现破碎，对煤矿挖掘的施工作业造成不良影响。先掘后修一方面注重掘进的效率，另一方面极大的依赖修补工作和修补方案的实际效果。为了避免在支护工作中出现掘进巷道变形的情况，需要进一步完善修补方案使得更加适应工程进度的开展，充分发挥支护的作用，保障掘进和采煤工程进度和效率。

1.3技术和配置陈旧

虽然煤矿产业属于我国传统产业之一，但是在煤矿企业实际运行过程中，仍就存在着开发技术不足、支护技术单一、配置落后、生产模式落伍等问题，与发达国家在机械化设备和先进的管理模式上还存在很大的差距，在短时间内不具备进入欧洲市场的资格。现阶段，我国山区和平原地区在煤矿资源开采过程中仍旧使用陈旧的开采管理模式，导致效率比较低、存在很大的安全隐患、预防机制不健全。因为我国机械化生产模式比较落后，难以具备山区矿产资源开采要求，不仅变相增加了矿区开采难度以及矿井支护技术操作难度，还会过分限制资源开采总量和效率。

2在复杂地质条件下运用煤矿采煤掘进支护技术的要求

2.1合理选择机械设备

煤矿开采的工作实际上就是对机械设备的合理调用和分配的工作，随着机械化和自动化技术的广泛应用，如何根据开采的深度、技术要求等实际情况，选择好、应用好机械设备，发挥其在掘进和支护方面的重要作用。首先，对于普掘机和综掘机的选择，应当根据工作巷道的实际情况来选择。当工作巷道的长度低于300米时，使用普掘机即可满足生产需求，当巷道长度大于300米时，需要选择综合挖掘机。合理安排不同挖掘机的工作时间和工作量，有利于大大减少开工前的准备工作，提高工作的效率。其中，使用综掘机时，主要需要考虑根据断面、机器设备的维修量，科学、合理地选择适应开采实际需求的综掘机。其次，关注对掘进机截齿的合理选择，掘进机的截齿在保障煤矿开采效率和安全性时有着十分重要的作用。尤其要注意对截齿的耐磨程度的检查，耐磨程度关系到截齿的适应性，关系到开展工作时的工作效率和工作状态。掘进机截齿需要有很高的强度，强度高不仅能提高整个工程的效率，还能减少截齿的损耗，与此同时降低了煤矿的实际生产成本。不可避免的，当工程中出现综掘机解决不了的问题时，就需要借助其它机械设备和其它方法的帮助。如在必要的时候需要进行爆破，化解一些困难的问题，并实现设备质量、运行状态、工作面安全性的有效保障。

2.2截齿的选择

对于煤矿的开采而言，截齿的选择也是非常重要的，需要考虑的第一个问题就是耐磨的强度，并且能够充分地结合矿井的地质条件，来对强度比较合适的截齿进行选取，不仅需要将截齿磨损的问题能够尽可能地减少，同时还可以促进煤矿开采掘进的截割速度得到有效地提高。如果是处于一种岩石有比较高的硬度，就应该选取爆破的解决方式来进一步避免设备出现损坏的情况。

2.3掘进机设备的更新

普通掘进机和综掘机在煤矿开采过程中，进出掘进机时有一定的空间限制，在实际施工过程中必须科学选择需要爆破的空间大小及位置，但确定爆破空间的实际难度比较大，经常会受到多种工作阻力，严重影响开采效率。当掘进机自身配置中增添开门施工工艺时，就可以有效解决空间限制以及爆破空间穿凿放大问题，在大幅度提升煤矿资源的开采效率的同时，保证煤矿开采工作有序进行。

3在复杂地质条件下运用煤矿采煤掘进支护技术类型

3.1应用直接破顶技术

在实际作业中运用掘进机，需要直接进行冲击，爆破巷道的顶部断层，留下其中具有稳定材质的顶板围岩，之后还需要借助锚网锁固定好整个顶板围岩。但从顶板岩石来说，如果其硬度低于5，或者存在落差，并且落差小于2cm，那么，就意味着这个岩石较为脆弱，在实际施工过程中，可能会出现一些问题，如岩石的破碎。此外，在实际的煤矿掘进过程中，可能会存在一些高度差异，在这种情况下，就需要合理运用破顶法支护。

3.2运用退后卧底技术

退后卧底技术适用于岩石层刚度和强度比较大的区域以及地势结构比较完整的、集中的区域，该技术的作用原理是分离并保持综合掘进机与断层顶端最低位置的有效空间距离，以此来保证综掘进机有足够的空间可以自由前进后退，进一步提高矿井场地采掘的稳定性和安全性，满足复杂地质条件下煤矿资源采掘需求，加速煤矿资源开采速率。

3.3临时支护技术

通过综合掘进机的液压系统，形成临时支护，是工程中普遍应用的临时支护技术。应用这项技术需要首先检查掘进机系统的稳定性，以及液压锁装置的性能，在设备良好运行的前提下，可以实现提高开采效率、提高支护效果，保障作业的安全性。

结语

综上所述，在进行复杂地质条件下煤矿开采过程中，要对其地质结构的问题、矿井道路的影响、设备的陈旧等问题进行分析，并在此基础上做好综掘机的选取、截齿的选择、综掘机与普掘机选择等工作，这样不仅可以提高煤矿采煤掘进支护效果，而且还可以提高煤矿开采效率。

参考文献

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