复杂地质条件下煤矿掘进技术应用探析

复杂地质条件下煤矿掘进技术应用探析

梁瑜康

山西兰花集团伯方煤矿，山西省晋城市高平市048400

摘要：随着对煤矿进行开采挖掘的时间、挖掘的深度和煤炭产量的增加，同时地质条件也变得更加复杂。传统技术在隧道内采煤时的具体应用不能满足在恶劣地质条件下安全运行的要求，同时也不能保证煤矿企业的正常生产，因此不能有效地保证煤矿的生产效率。因此，有必要加强对生产技术领域的研究和对煤矿产业的支持，并根据生产领域的实际情况应用适当的技术。

关键词：复杂地质条件；煤矿掘进技术；应用

1复杂地质条件下煤矿掘进技术现状

1.1掘进难度大

掘进难度大的主要原因是复杂地质条件，如断层地质、岩溶地质、煤与瓦斯地质、煤与火区地质等，使得掘进面临更多的障碍和风险。这些地质条件会导致掘进难度大，掘进速度慢，掘进效率低下，甚至可能引起安全事故和环境污染等问题。例如在断层地质条件下，断层和脆弱带的存在会导致岩体破碎、崩塌和滑动等现象，增加掘进难度和危险性。在岩溶地质条件下，地下水和溶洞等障碍物会影响掘进进度和质量，同时也会增加掘进的危险性和难度。等掘进难度大会对煤矿生产造成诸多后果。一方面掘进难度大会导致掘进周期延长、成本增加，降低煤矿的经济效益。另一方面掘进难度大还会影响煤矿的安全生产，增加事故的发生率和事故的危害程度，对煤矿企业和员工的身体和心理健康造成不可逆转的损害。同时掘进难度大还会对环境造成污染和破坏，对社会和生态系统造成不可逆转的影响。

1.2安全风险高

安全风险高是复杂地质条件下煤矿掘进技术面临的另一个问题。其主要原因在于地质条件的不确定性和多样性，可能出现瓦斯、火区、地质灾害等危险因素。具体包括以下两个方面：首先复杂地质条件下，煤层地质的多样性和复杂性会导致瓦斯和煤尘等有害气体的积聚和爆炸，从而对掘进工人的生命安全和财产安全构成极大威胁。煤矿中瓦斯爆炸和煤尘爆炸是煤矿事故的主要原因，其中瓦斯爆炸是最为常见的一种事故类型。因此在掘进过程中，必须采取措施加强瓦斯检测、防爆设施的设置、瓦斯抽采等手段，以确保工人的生命安全。其次复杂地质条件下，火区和地质灾害等危险因素也会给煤矿掘进带来更大的安全风险。火区是指煤层中存在的高温、易燃气体等危险因素，一旦被点燃，就会引发煤矿火灾。而地质灾害包括地震、地面塌陷、地裂缝等，这些灾害会直接威胁到掘进工人的生命安全。

2关于煤矿掘进技术在复杂地质条件下的具体应用

2.1直接破顶技术的具体应用

直接坡顶技术在实际情况中的应用，通常需要借助煤矿掘进的作用来破除断层的顶部，在这种作用下，就可以确保围岩保持在一个比较稳定的状态下。而在这样的情况下，其中的锚网索就可以起到一定的支护作用。在实际情况中，在煤矿开采的时候，若是顶板岩石的硬度不超过5cm，落差距离又小于2m，那么就很有可能会诱发断层顶板发生落差，从而加大围岩顶板破碎的可能性，并且加大顶板支护难度。因此，在这样的情况下，就可以利用直接破顶技术来进行支护，将其与锚网支护方法有效地结合起来使用，从而加强对切断后顶板围岩的有效支护

2.2退后卧底技术的具体应用

在煤矿掘进的过程中，如果煤矿的顶板与顶板间断层之间的落差能够保持在2.5cm或者是小于2.5cn，那么在这一情况中，在进行煤矿支护的时候，就需要借助相关的掘进机来使用退后卧底技术。在使用这一技术的时候，需要综掘机后退，实施卧底前进，并且与断层顶部的最低处保持安全距离，从而确保煤矿巷道在某一个位置中可以保持一定的稳定，从而达到理想的支护效果。

2.3锚杆支护与U钢技术联合应用

在某些复杂地质条件的矿区当中，也经常会存在着一些坡度和落差比较大的断层。也正是因为断层的出现，所以就会导致整体的煤矿巷道不连贯，从而容易发生巷道坍塌、破碎等一系列的安全事故。因此，在这种地质条件下开展煤矿开采工作，就必须要充分地做好相应的保护措施。在这种情况下，若是采用U钢法来进行支护，只能够起到支护的作用。因此，在使用这一种方法的时候，还需要与锚杆支护技术结合起来使用，以此来完成对煤矿开采巷道的加固，从而确保煤矿开采作业的安全性，保障工作人员的生命安全。

2.4应用开门转为技术

应用开门转为技术改善了煤矿开采掘进支护技术的应用环境，其可根据复杂地质的影响，不断的去改进掘进支护的方案，完善掘进支护方案在煤矿开采工程中的应用。应用开门转为技术降低了煤矿开采掘进支护的难度。例如：煤矿开采掘进支护施工项目内，工作人员安装掘进机，掘进机本身承载的规定运输重量约40吨，运输高度差约100m，此时掘进支护中不应用穿凿放大原理，需在一定的空间内安排爆破，爆破操作就可以扩大内部的空间，促使掘进支护工作可以完成，合理运用应用开门转为技术，既可以降低掘进支护的风险，又可以完善掘进支护施工技术的应用。

3复杂地质条件下煤矿掘进技术的应用策略

3.1合理选择施工设备

在进行煤矿开采之前，有关工作人员需要选择合适的施工设备，根据施工工艺和具体因素进行分析，保证机械设备能够满足实际要求。企业要选择合适的掘进机器。一般情况下长巷道开采工作之中，使用综掘机可以节省开采之前的各项流程，因此如果工作巷道超过300米，则需要选择综进机。而面对短巷道时，选择普掘机则可以进一步降低成本，保证开采工作的有序进行。在使用综掘机的过程中需要注意的是，面对复杂地质情况要分析其断面、煤岩强度和设备运行情况等等，保证开采工作的安全性，而且还要评估机械配件数量和设备的维修情况，针对多方面因素进行考量，借此保证设备能够满足实际要求，进一步优化开采工作的整体效率。而在使用掘进机的过程中，需要选择合适的截齿，在开采工作中，掘进机具有非常重要的意义。而在综掘机耐磨度会决定掘进速度，保证掘进工作的整体水平，因此必须根据实际情况选择截齿，使其能够发挥出更好的效果。

3.2重视临时支护技术

在开展掘进巷道作业工作之中，必须使用液压系统，优化施工效果，借此使巷道临时支护效果能够得到有效提升，使掘进施工工作能够进一步落实。从当前实际可知，临时支护技术在掘进施工之中的利用范围非常广，拥有极高的价值。在开展临时支护工作的过程中，工作人员需要针对具体情况进行深入分析，例如掘进设备内液压闭锁装置的工作情况，借此保证其能够发挥出实际作用，进一步提高煤矿井下施工作业的整体水平。

3.3做好施工组织管理

在利用中掘机进行掘进施工之中，需要根据复杂地质情况进行深入分析，保证其能够发挥出更好的效果。首先是要制定出完善的工作体系，优化工作效果。而且在监管作业时，综掘机系统可以及时反馈具体的地质情况，保证施工的有效性。其次是在煤矿掘进施工的过程中，施工位置的地质情况可能处在变化之中，因此需要制定出完善的决定体系，选择合理的解决方式，借此保证施工工作的有效性。最后是在实际进行掘进施工之中，还要针对现场进行全面管理，制定出完善有效的施工体系，设置专业的管理人员。在开展掘进施工之中，能够进一步了解施工现场的实际情况，制定出完善的掘进体系，保证掘进工作能够有效完成。

4结束语

在复杂地质条件下，煤矿掘进技术的应用面临很大的挑战。为了提高掘进效率和安全性，需要针对不同地质条件需要采取不同的技术策略，这些技术策略不仅可以提高掘进效率，还可以保证掘进的安全性，减少掘进带来的环境污染和经济损失。当然这些策略的执行不仅需要企业自身的积极性，也需要政府的支持和监督，同时还需要广泛的社会参与和合作。只有这样，才能够在保证生产效率和经济效益的同时，实现对煤矿工人生命财产的保护和对环境的保护。

参考文献

[1]王振伟.复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术的应用[J].能源与节能,2022(10):191-192+195.

[2]杨元红.复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用[J].矿业装备,2022(05):178-179.