復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)研究

王春雷

（平煤股份十礦開拓一隊，河南 平頂山 467000）

復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)研究

王春雷

（平煤股份十礦開拓一隊，河南 平頂山 467000）

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對能源的需求量逐漸增加，特別是對于煤炭資源的利用。我國煤炭資源豐富，但由于地質(zhì)條件的影響，對其開采的難度也隨之增加。在當(dāng)前復(fù)雜的地質(zhì)條件下，加強(qiáng)對煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的研究，不僅能夠在一定程度上提升煤礦企業(yè)的開采效率，而且能夠滿足社會發(fā)展的需求?；诖耍疚膶?fù)雜條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討。

復(fù)雜地質(zhì)；煤礦；掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對能源的需求量逐漸增加，尤其是煤炭資源。我國煤炭資源豐富，但由于地質(zhì)條件的影響，對其開采的難度也隨之增加。在當(dāng)前復(fù)雜的地質(zhì)條件下，需要加強(qiáng)對煤礦掘進(jìn)支護(hù)的研究，以提升煤礦企業(yè)的開采效率，滿足社會發(fā)展的需求。

1 煤礦掘進(jìn)地區(qū)的地質(zhì)條件

1.1 煤礦地區(qū)的地質(zhì)條件

大多數(shù)煤礦挖掘地區(qū)都是開采歷史悠久的老礦區(qū)，其主要特點就是斷層多、礦井地壓過大，以至于煤層內(nèi)的地質(zhì)賦存條件不穩(wěn)定。因而，煤礦地區(qū)就是一個具有典型的深部礦井和高應(yīng)力的軟巖礦區(qū)。

1.2 煤礦挖掘難點

由于煤礦所處的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，因而工作人員在對煤礦挖掘開采的過程中很容易遇到以下難點。一是圍巖的應(yīng)力逐漸變大。由于開采人員對煤礦挖掘深度的不斷增加，使得煤層頂板巖性出現(xiàn)一定程度上的變化，從而造成煤礦圍巖應(yīng)力增大。二是由于礦區(qū)煤層比較松軟，因而開采不能夠繼續(xù)挖掘，如果執(zhí)意挖掘只會出現(xiàn)煤炭破碎的現(xiàn)象。此外，還會產(chǎn)生明顯的形變，因而增加了巷道支護(hù)工作的難度。在這種情況下，經(jīng)常出現(xiàn)臥軌的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備不能夠正常運作，導(dǎo)致工作效率低下。三是在復(fù)雜地質(zhì)條件下，巷道斷層也是經(jīng)常出現(xiàn)的狀況。因而，開采人員在開采煤炭的過程中要對煤巷、半煤巷應(yīng)用掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，而且要使用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。四是掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備出現(xiàn)的問題。一些礦區(qū)依然使用舊的掘進(jìn)設(shè)備來進(jìn)行煤炭開采。這些設(shè)備在使用的過程中不能夠有效完成對硬度較大的巖石進(jìn)行開采的任務(wù)，因而，不僅在很大程度上影響了開采人員的工作效率，而且很容易損害掘進(jìn)設(shè)備。

2 煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

開采人員在對煤礦進(jìn)行開采的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)煤礦坍塌事故。造成這種安全事故頻頻發(fā)生的原因主要在于煤礦巷道的坍塌。煤礦巷道在煤礦開采的過程中起到通風(fēng)、排水和運輸?shù)淖饔?，因而，煤礦巷道的存在不僅在一定程度上影響開采人員的工作效率，而且能夠保障煤礦開采人員的生命安全。所以，相關(guān)企業(yè)在開采煤礦時首先要保證巷道的安全。但是，隨著煤炭挖掘難度的不斷增加，在一定程度上影響了巷道的安全性。根據(jù)這種形勢，相關(guān)人員就要不斷優(yōu)化煤礦挖掘支護(hù)技術(shù)，來保證巷道的安全性。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)要點

3.1 綜掘機(jī)與普掘機(jī)的臨界點的確定

關(guān)于綜掘機(jī)與普掘機(jī)的臨界點的確定，主要在于巷道的長度。通常情況下，施工長度固定在300m以下時，使用普掘機(jī)來進(jìn)行開采；施工長度超過300m時，則需要用綜掘機(jī)進(jìn)行開采。這種方式能夠有效地縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，從而提高開采人員的工作效率［1］。

3.2 綜掘機(jī)型號的選擇

開采人員在復(fù)雜地質(zhì)條件下對煤炭進(jìn)行采集時，不僅要根據(jù)采集的實際情況來選擇適宜的掘進(jìn)機(jī)，而且要結(jié)合煤礦的實際情況來選擇掘進(jìn)機(jī)。這樣才能夠保證開采人員對煤礦采集的安全性，提升煤炭采集效率。選擇綜掘機(jī)時，相關(guān)人員應(yīng)綜合考慮綜掘機(jī)的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)效率、截割強(qiáng)度及設(shè)備維修等方面。工作人員在煤礦挖掘的過程中，如果出現(xiàn)選擇臨時挖掘支護(hù)的問題，首先就要做到保證掘進(jìn)技術(shù)的安全性。由于綜掘機(jī)屬于液壓系統(tǒng)設(shè)備，因而工作人員在使用臨時掘機(jī)支護(hù)技術(shù)時，可以使用掘進(jìn)機(jī)載液壓縮的方式來進(jìn)一步提升臨時支護(hù)的工作效率。通過這種方式能夠在一定程度上提升掘進(jìn)機(jī)在煤礦開采過程中的安全性和可靠性。

3.3 截齒的選擇

相關(guān)人員在選擇掘進(jìn)設(shè)備后，還要對掘進(jìn)機(jī)的截齒進(jìn)行合理的選擇。因為截齒的選擇不僅直接關(guān)系到相關(guān)設(shè)備的利用率，而且在一定程度上影響著開采效率。因而，相關(guān)人員在選擇截齒時，一定要注重其耐磨性。只有保證截齒的耐磨性，才能夠提高相關(guān)人員對煤礦挖掘的截割速度，并且能夠在一定程度上減少對截齒的磨損。但是，如果面臨的開采巖石硬度已經(jīng)大于綜掘機(jī)的截齒切割能力時，工作人員就要通過爆破等方式來進(jìn)行采集，不能利用設(shè)備強(qiáng)行進(jìn)行切割，從而避免對設(shè)備造成損害。

3.4 臨時支護(hù)技術(shù)

要想保證掘進(jìn)機(jī)工作的安全性和穩(wěn)定性，工作人員可以在使用綜合掘進(jìn)設(shè)備的過程中利用液壓系統(tǒng)形成的臨時支護(hù)。但是，工作人員在使用的過程中，一定要先檢查相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定性以及液壓閉鎖裝置的性能。

4 錨網(wǎng)支護(hù)過斷層技術(shù)

工作人員在復(fù)雜的地質(zhì)條件下對煤礦進(jìn)行采集時，經(jīng)常會出現(xiàn)斷層結(jié)構(gòu)造成的錨網(wǎng)破碎問題。因此，為了保障煤礦采集的安全性，工作人員要選擇合理的錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)。

4.1 后退臥底法

工作人員在負(fù)載條件下對煤礦進(jìn)行開采時，對于出現(xiàn)斷層結(jié)構(gòu)的煤礦，工作人員要能夠結(jié)合斷層的結(jié)構(gòu)特點來選擇合理的錨網(wǎng)技術(shù)。例如，工作人員在采集過程中可以使用后退臥底法來進(jìn)一步完成對煤礦的支護(hù)作業(yè)，從而進(jìn)一步提升系統(tǒng)使用的安全可靠性。在對支護(hù)圍巖支護(hù)的過程中，工作人員首先要先后退掘進(jìn)機(jī)，然后臥底進(jìn)行。通過這種方式，不僅能夠有效地保證斷層巷道中底部的高度，而且能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)化圍巖的目的，從而提高煤礦掘進(jìn)的工作效率。

4.2 錨桿臨時支護(hù)U鋼法

面對日益復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境目標(biāo)，工作人員在進(jìn)行煤礦巷道掘進(jìn)作業(yè)時經(jīng)常會面臨斷層具有較大的落差的現(xiàn)狀，這種情況會在一定程度上出現(xiàn)坍塌、破碎等安全隱患。面對這種情況，工作人員可以使用U鋼支護(hù)法，進(jìn)行臨時和超前固定［2］。

4.3 直接割頂法

在復(fù)雜地質(zhì)條件下對煤礦進(jìn)行采集時，頂板容易出現(xiàn)破裂，以至于影響巷道的安全性。因而，工作人員在開采煤炭的過程中可以使用直接割頂法。這種方式不僅能夠有效保障巷道的安全性，而且能進(jìn)一步提升煤礦的開采率。此外，直接割頂法的使用，能夠減少工作人員的工作強(qiáng)度。

5 結(jié)語

隨著當(dāng)前社會對煤炭資源需求量的增加，以及煤礦開采難度的不斷增加，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，體現(xiàn)出了支護(hù)技術(shù)的重要性。在煤礦開采過程中，加強(qiáng)對煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的使用和研究，不僅能夠在一定程度上提高煤礦企業(yè)的開采效率，而且能夠保障巷道的安全性。

［1］成云山.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用［J］.山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報，2016（1）：8-10.

［2］宗誠.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用解析［J］.中小企業(yè)管理與科技，2016（8）：184-185.

Study on Support Technology of Coal Mine Excavation under Complicated Geological Conditions

Wang Chunlei
（Pioneering Team No.1,Tenth Mines of Ping Coal Shares，Pingdingshan Henan 467000）

With the continuous development of China's social economy,people's demand for energy is also increasing,especially for the use of coal resources.China is rich in coal resources,but because of geological conditions,the difficulty of mining is also increasing.In the current complex geological conditions,strengthen the team of coal excavation support,not only canimprove the exploitation efficiency of coal mining enterprises to a certain extent,but also can meet the needs of social development.Therefore,this paper discussed the coal mine tunneling support technology under complicated conditions.

complex geology；coal mine；tunneling support technology

X752

A

1003-5168（2017）07-0105-02

2017-06-03

王春雷（1979-），男，本科，助理工程師，研究方向：礦山建設(shè)。