李森

摘 要：煤炭資源作為工農(nóng)業(yè)動力的源泉，在我國工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中的占據(jù)非常重要的地位。在目前經(jīng)濟體制的快速發(fā)展和持續(xù)推進的形式下，煤炭價格趨低，但是社會日常生活對煤礦資源煤炭的需求仍然很大，煤炭資源的地位依舊十分重要。但隨著煤炭開采工作的不斷深入，使得煤礦開采地質(zhì)條件越來越復(fù)雜多樣，因此對煤礦的支護工作提出了更高的要求，不僅需要當前技術(shù)條件能有效應(yīng)用，也需要從多方面進行管控，提高煤礦支護效果，保障采煤工作的安全；尤其是隨著大型綜掘設(shè)備的不斷應(yīng)用，為提高工作效率及產(chǎn)量，確保開采工作的順利進行，加強對快速綜掘支護技術(shù)的研究十分重要。本文主要論述在復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦綜掘技術(shù)的應(yīng)用問題，為提高整個煤礦采掘工作的安全性具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：煤礦掘進；復(fù)雜地質(zhì)條件；支護技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.101

1 煤礦掘進基木地質(zhì)條件分析及煤礦掘進困難淺析

1.1 煤礦的基本地質(zhì)情況簡介

但隨著煤炭開采工作的不斷深入，煤礦開采地質(zhì)條件發(fā)生較大變化。煤礦地質(zhì)多演變?yōu)槎鄶鄬拥膹?fù)雜地質(zhì)條件，煤層內(nèi)巖層不穩(wěn)定，礦井壓力過大，且水文地質(zhì)條件復(fù)雜?？傮w上，煤礦開采的地質(zhì)條件大部分存在以下幾個方面的問題：（1）煤礦在開采過程中煤層頂板的松軟，導(dǎo)致潛在危險的發(fā)生；（2）煤礦井下巷道掘進工作過程中，起拱圍巖應(yīng)力上升趨勢明顯，這不僅對掘進速度有要求，對回采工作的支護方式的選擇也有較高的要求。

1.2 煤礦掘進中存在的幾點困難

首先，在巷道掘進過程中，礦井的煤層松軟且易破碎，使得掘進巷道易產(chǎn)生變形。當頂板受壓導(dǎo)致收縮時會加速頂板的變形，在煤礦開采過程中，巷道經(jīng)常出現(xiàn)前掘后修的情況；當煤層地板出現(xiàn)松軟時，也易導(dǎo)致巷道變形。其次，礦井中煤層的儲量較大時，對掘進技術(shù)和支護設(shè)備要求較高，尤其是隨著我國綜采設(shè)備的普遍應(yīng)用，機械化采煤技術(shù)的不斷進步，掘進巷道斷面不斷增大，對于巷道支護技術(shù)來說也是一個長久的考驗。

2 煤礦綜掘復(fù)雜地質(zhì)條件下的支護技術(shù)介紹

在煤礦，對應(yīng)復(fù)雜多樣的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，井下巷道掘進支護主要方式為錨網(wǎng)支護，該種支護方式對頂板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性有較高的要求。通過學(xué)習(xí)和現(xiàn)場實踐總結(jié)得知，可用于復(fù)雜地質(zhì)條件巷道掘進的支護措施還包括直接破頂法、退后臥底法、錨桿臨時支護加U型鋼架法這幾類方法。

2.1 直接破頂法

該方法的技術(shù)核心是利用掘進設(shè)備，對不穩(wěn)固區(qū)域進行切斷，直接破除斷層頂部破碎區(qū)域，留下穩(wěn)固性相對較高的頂板圍巖。該方法一般和錨網(wǎng)支護方法結(jié)合使用，對切斷后的頂板圍巖使用錨網(wǎng)索進行再支護。該方法施工過程中有一點需要注意：對于巖石硬度在5級以下，落差在2米以內(nèi)的頂板，掘進過程中有破碎頂板大面積冒落的的可能，該巖石條件下支護難度極大。現(xiàn)階段，直接破頂法支護技術(shù)多用于對巖石坡度較緩且整體坡度較大的地質(zhì)條件下的頂板。

2.2 退后臥底法

煤礦掘進施工過程中，頂板穩(wěn)固性較好、完整性較好，且頂?shù)装褰^對落差在2.5米以內(nèi)的情況下，可采取退后臥底法進行圍巖支護。在退后臥底法的施工工程中，掘進機應(yīng)保持后退方式，而臥底保持前進狀態(tài)，通過此種方式來確保巷道施工過程中頂板穩(wěn)固，提高掘進過程中的安全性。該支護方法的合理應(yīng)用，能夠確保頂板斷層的穩(wěn)固性和完整性，同時能夠保證圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，優(yōu)勢較為明顯。

2.3 錨桿臨時支護加U型鋼架法

該方法只要在掘進區(qū)域存在較大落差的斷層時使用。在該條件下，圍巖結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)固，發(fā)生大面積破碎冒落以及區(qū)域性坍塌的可能性較大。該情況下，采取錨桿臨時支護加U型鋼架法能夠最大限度提高頂板圍巖的整體安全性。該方法的幾個技術(shù)關(guān)鍵：最大限度地將錨桿傾斜角度控制為45°，確保錨桿錨固力；借助預(yù)緊力對圍巖進行整體加固，防止煤礦掘進工作面頂板出現(xiàn)破落問題。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進支護技術(shù)的幾點經(jīng)驗總結(jié)

3.1 臨時支護技術(shù)的運用

綜掘機的運行方式主要是依靠液壓系統(tǒng)來供給動力，當綜掘機運行時，臨時支護技術(shù)要保證液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還要及時有效地考慮到液壓系統(tǒng)停機開機時候的閉鎖設(shè)置。因為運用綜掘機的自帶的機載液壓鎖臨時支護技術(shù)是，能夠從較大程度上減少工作人員工作量，降低工人勞動強度，并能夠提高巷道掘進施工的安全系數(shù)。

3.2 礦井中開門轉(zhuǎn)為技術(shù)的使用

在礦井掘進作業(yè)過程中，遇到技術(shù)難題是在所難免的事情，尤其是在掘進開門過程中。掘進機自行開門施工工藝創(chuàng)造性的解決了掘進開門這一難題。該工藝能夠?qū)崿F(xiàn)掘進施工過程中的“零”爆破。該技術(shù)的關(guān)鍵在于預(yù)先爆破一段大斷面的掘進巷道，之后直接安放掘進機進行施工。

3.3 綜掘機的組織管理完善及施工工藝創(chuàng)新

礦井綜掘技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，一個關(guān)鍵的問題是要完善綜掘機使用的施工工藝和管理制度，不斷地提高組織管理水平，是之形成有效的管理系統(tǒng)和技術(shù)規(guī)范，進而提高施工效率。施工工藝的提高，能夠提高工效。以掘進過程中的彎道掘進為例，在彎道掘進施工過程中，在保證綜掘機的最大角度26°的前提下，可以在皮帶機尾部安裝自動卸料裝置，以提高卸料的機械化水平，該方式并且可以減少皮帶磨損，有效地的提高工作效率。管理制度能夠保障綜掘機持續(xù)高效的運行，好的管理制度能夠?qū)崿F(xiàn)快速掘進、增加設(shè)備的使用壽命和保證綜掘機運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。

4 結(jié)束語

在復(fù)雜地質(zhì)條件下的巷道掘進過程中，選擇適合本礦并得到成功應(yīng)用的煤礦巷道支護技術(shù)是保障煤礦掘進安全進行的關(guān)鍵。這就要求工程技術(shù)人員在充分了解本礦復(fù)雜地質(zhì)特點，對應(yīng)選擇適合本礦的掘進支護技術(shù)。并且，支護工作在施工過程中，要逐步提高工作人員的綜合素質(zhì)，嚴格按照設(shè)計的技術(shù)參數(shù)進行施工。如此，可以有效地保障煤礦采掘過程的安全性，減少片幫冒頂事故的發(fā)生，提高煤礦開采效率。

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