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

馬建軍

(同煤集團(tuán)地煤公司馬口煤礦，山西 大同 037000)

引言

煤礦開采這項(xiàng)工程技術(shù)決定了整個(gè)煤礦開采產(chǎn)業(yè)是否能正常進(jìn)行，支援技術(shù)是整個(gè)煤礦開挖工程的重要保證。而且，我國(guó)廣闊、地質(zhì)復(fù)雜、煤礦掘進(jìn)支援技術(shù)需要相應(yīng)的進(jìn)步和改進(jìn)，本文主要圍繞復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支援技術(shù)的主題展開。希望能給中國(guó)煤礦開采業(yè)帶來相應(yīng)的參考書。

1 煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用意義

對(duì)于資源開采施工過程中來說，需要放在首位關(guān)注的就是安全問題，無論是煤炭開采企業(yè)、工作人員個(gè)人還是國(guó)家的相關(guān)管理部分，都需要高度重視煤礦的安全問題，煤炭開采工作安全有序的開展，不僅能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)給企業(yè)帶來良好的社會(huì)效益。一旦哪個(gè)企業(yè)的煤礦在開采過程中發(fā)生了安全事故，將會(huì)造成嚴(yán)重的損失，甚至需要停產(chǎn)整頓，因?yàn)槊旱V的開采是在地下作業(yè)的，礦井中的巷道在作業(yè)的過程中會(huì)受到自然因素、人為因素等多種因素的影響，很容易就會(huì)發(fā)生事故，造成工作人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。并且隨著煤炭資源需求的加大，我國(guó)對(duì)煤炭開采的力度也在加大，地表淺層的煤炭資源也接近枯竭，煤炭的開采難度業(yè)在增大，因此，在煤炭開采的過程中，為保證人員和礦井的安全要時(shí)刻關(guān)注礦井內(nèi)巷道的通風(fēng)性能、排水能力以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，從加強(qiáng)煤礦本身關(guān)注保障安全的同時(shí)，充分運(yùn)用現(xiàn)代科技發(fā)展下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，有效的支撐礦井內(nèi)部巷道，減少安全事故的發(fā)生。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)工作的難點(diǎn)

2.1 由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化而造成的支護(hù)困難

我國(guó)的煤炭資源是分散在全國(guó)各地的，并沒有集中在一個(gè)地方，因?yàn)槲覈?guó)面積廣闊，地形特征比較復(fù)雜，所以礦井的發(fā)掘與開采需要克服各種復(fù)雜的地形條件，再叫上近年來自然災(zāi)害的多發(fā)和對(duì)煤礦的大量開采，導(dǎo)致一些城市出現(xiàn)了地面沉降、凹陷等現(xiàn)象，地質(zhì)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。對(duì)于煤礦開采企業(yè)來說，更是加大了施工中支護(hù)技術(shù)的難度，需要隨時(shí)掌握礦井的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，針對(duì)實(shí)際情況改進(jìn)支護(hù)技術(shù)。

2.2 前掘后修施工存在難點(diǎn)

一個(gè)煤礦開采最先做的工作就是礦中的巷道掘進(jìn)，只有先做好礦內(nèi)的巷道管理工作，保證作業(yè)環(huán)境的安全性和暢通性，煤礦才能進(jìn)行進(jìn)一步的開采工作。目前幾乎所有的巷道掘進(jìn)都采用的是前掘后修施工，巷道是井下工作的通道，這一工作非常重要，同樣也存在較大的難度，前掘后修的施工，稍不注意就可能會(huì)影響到煤礦所在區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，例如施工過度可能會(huì)引起土層松動(dòng)、巖石層松軟、地下層巖被破壞，導(dǎo)致出現(xiàn)斷層或是底板破裂，阻礙煤礦施工的正常進(jìn)程，前掘后修施工還存在較大的難點(diǎn)。

2.3 薄煤層開采的安全隱患

煤層分布在地下的情況主要分為了兩種，一種是厚煤層，另一種是薄煤層，并且這個(gè)分布是不一樣的，有的地方煤炭資源主要分布在淺層，而對(duì)于現(xiàn)在的煤炭開采技術(shù)來說，薄煤層的開采還存在著一定的安全隱患。薄煤層的挖掘過程中，主要采用掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)來進(jìn)行煤礦內(nèi)巷道的建設(shè)，但是由于各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況不一致，就需要針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，選擇適合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)和設(shè)備，有效的開展工作。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

3.1 注重機(jī)械設(shè)備選擇的合理性

通常情況下，在煤礦進(jìn)行開采之前，施工隊(duì)伍都會(huì)先對(duì)煤礦所處的地質(zhì)條件、地理環(huán)境進(jìn)行精確地考察，再得出一定的數(shù)據(jù)結(jié)果并做好記錄，由專業(yè)的人員根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)和運(yùn)用大數(shù)據(jù)的技術(shù)分析出煤礦的開采適合使用哪種類型的機(jī)械設(shè)備，并計(jì)算出工作巷道應(yīng)該挖掘的深度與寬度，并根據(jù)施工的進(jìn)度選擇相應(yīng)的設(shè)備，從硬性的設(shè)備上做好施工前的準(zhǔn)備。例如對(duì)于巷道挖掘的長(zhǎng)度，可以在不同的施工環(huán)境選擇不同的操作設(shè)備，挖掘短巷道，就可以選擇成本相對(duì)較低的普通挖掘機(jī)，當(dāng)長(zhǎng)度達(dá)到一定程度時(shí)，普通挖掘機(jī)已不能滿足施工需求，就采用綜合性的挖掘機(jī)，多種設(shè)備相結(jié)合，節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本。

3.2 綜合挖掘機(jī)選擇需要注意的事項(xiàng)

煤礦開采設(shè)備的選擇，不僅是為了降低生產(chǎn)成本，還是為了更好地貼合礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，一些地質(zhì)條件較為復(fù)雜的煤礦，普通的機(jī)械設(shè)備不能保障生產(chǎn)工作的順利開展，就需要選擇更先進(jìn)更科學(xué)的設(shè)備。例如綜合挖掘機(jī)的選擇，要勘察煤礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巷道的長(zhǎng)度，綜合考慮各方面內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)開采設(shè)備的科學(xué)合理運(yùn)用，保證工程順利開展的同時(shí)提高生產(chǎn)效率。

3.3 臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

煤礦巷道的掘進(jìn)是整個(gè)煤礦開采工作的開端和重要工作，巷道掘進(jìn)是否順利影響著開采工作的進(jìn)程，在后期的煤炭開采中，工作人員主要是以巷道為中心來運(yùn)作，并且非常容易受到地質(zhì)災(zāi)害的影響，尤其是地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，為了保證煤礦掘進(jìn)巷道的安全與穩(wěn)定，大多數(shù)情況下都會(huì)根據(jù)巷道的具體情況采用相應(yīng)的臨時(shí)支護(hù)技術(shù)來維護(hù)巷道的安全性。臨時(shí)支護(hù)技術(shù)具有靈活性強(qiáng)、可靠性高、運(yùn)用方便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在許多煤礦開采時(shí)都在運(yùn)用這一技術(shù)。臨時(shí)支護(hù)技術(shù)具有較多的優(yōu)勢(shì)就是依靠控制液壓系統(tǒng)來完成的，所以在使用這一技術(shù)之前，一定要嚴(yán)格檢查煤礦掘進(jìn)設(shè)備中液壓系統(tǒng)是否符合臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的要求，不符合要求的一定要及時(shí)檢測(cè)和分析原因并及時(shí)進(jìn)行完善，以免因支護(hù)工作不到位而造成不利的影響。

3.4 注重加強(qiáng)對(duì)綜掘機(jī)配套系統(tǒng)的管理

地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的煤礦，采用綜和挖掘機(jī)有利于施工的順利開展，降低安全事故的發(fā)生率，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，但是要用好綜合挖掘機(jī)是需要企業(yè)從方方面面進(jìn)行管理。首先是要有全局的觀念來管理綜掘機(jī)，地質(zhì)條件和生產(chǎn)環(huán)境是在變化的，隨時(shí)都要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，分析和運(yùn)用綜掘機(jī)的功能，保證綜掘機(jī)工作的順利開展；其次是需要制定完善的綜掘機(jī)管理制度，根據(jù)施工的具體情況，建立科學(xué)合理的施工機(jī)制，實(shí)現(xiàn)施工工作的有序開展；然后是要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的監(jiān)督與管理，最好做到實(shí)時(shí)記錄綜掘機(jī)的情況，以便隨時(shí)根據(jù)實(shí)際情況的變動(dòng)調(diào)整施工進(jìn)度；最后是要做好相關(guān)工作人員和施工現(xiàn)場(chǎng)的管理工作，建立健全管理機(jī)制，通過培訓(xùn)的方式加強(qiáng)施工人員對(duì)煤礦當(dāng)前階段的了解，增強(qiáng)施工人員的安全意識(shí)，以保證人員的安全，加快掘進(jìn)工作的開展。

4 結(jié)束語(yǔ)

在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，煤礦生產(chǎn)效率高。管理者應(yīng)該提高自身素質(zhì)，采取安全預(yù)防措施和急救措施。以某煤礦為例，煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)從源頭入手，重點(diǎn)掌握液壓系統(tǒng)設(shè)備，發(fā)展支護(hù)管理機(jī)制，并根據(jù)實(shí)際情況采取直接頂板破壞和落后偽裝的方法。工程實(shí)踐證明，合理應(yīng)用巷道支護(hù)技術(shù)，能夠保證煤礦巷道的穩(wěn)定性和安全性，實(shí)現(xiàn)煤礦開采工作的安全進(jìn)步和整體效益。