張蒼 耿建軍 揚(yáng)毅

摘要：煤礦資源是一種不可再生資源，自二十世紀(jì)開始我國就大量地開采各地區(qū)的煤礦資源，很多地質(zhì)條件較好地區(qū)的煤礦資源已經(jīng)很少了，這就迫使煤礦企業(yè)將煤礦開采轉(zhuǎn)移到地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)。然而由于地質(zhì)條件比較復(fù)雜，所以開采難度和危險系數(shù)也就更大，這就要求煤礦企業(yè)必須切實做好煤礦掘進(jìn)支護(hù)工作，以此來提高煤礦開采的安全性與有效性。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件;煤礦采煤掘進(jìn);支護(hù)技術(shù);質(zhì)量;運(yùn)用

1復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦采煤掘進(jìn)面臨的困難

不論是何種地質(zhì)情況下的煤礦掘進(jìn)工作，隨著其掘進(jìn)的深入，頂板受力和拱狀圍巖受力情況都會發(fā)生較大變化，頂板圍巖和拱狀圍巖受力明顯增加，而在這種情況下，如不能進(jìn)行較好的支護(hù)作業(yè)很容易出現(xiàn)松動塌方等危險情況。而從復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)作業(yè)來看，其難點問題相對較多，首先，在不同區(qū)域進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時，其圍巖性質(zhì)變化比較明顯，不同區(qū)域的圍巖，在掘進(jìn)過程中，由于整體性質(zhì)不同，因此受掘進(jìn)影響而產(chǎn)生的受力變化也不同，在這種情況下，如不能做好前期勘探和作業(yè)中分析工作，很容易導(dǎo)致支護(hù)和掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用不合理，這是發(fā)生安全事故的重要原因。其次，由于復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行煤礦掘進(jìn)作業(yè)，多數(shù)情況下其巷道坡度相對較大，因此在角度和地質(zhì)情況的影響下，隨著掘進(jìn)工作的不斷推進(jìn)巖層受力變化情況比較明顯，在這種情況下，支護(hù)技術(shù)和具體支護(hù)技術(shù)的設(shè)計方案都要隨之變動，這也大大增加了掘進(jìn)工作的難度。最后，由于很多煤礦企業(yè)在掘進(jìn)作業(yè)過程中支護(hù)技術(shù)發(fā)展滯后，因此，不能采取科學(xué)的支護(hù)方式來保障作業(yè)安全，企業(yè)自身具備的支護(hù)技術(shù)難以滿足復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)作業(yè)要求，這也是當(dāng)前在該類型煤礦掘進(jìn)作業(yè)中面臨的重要問題。

2復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)運(yùn)用

2.1直接頂破技術(shù)運(yùn)用

直接頂破壞技術(shù)主要用于斷層區(qū)域和松散的土壤中。它可以大大降低安全生產(chǎn)的風(fēng)險因素，提高總體采礦率，還可以穩(wěn)定圍巖，從而確保支護(hù)技的利用價值來最大化。需要說明的是，在采煤區(qū)從頂板開采巖石的過程中，一旦上部巖石的硬度在0.7-3.0的范圍內(nèi)，表明頂部的巖石層存在硬度和強(qiáng)度的脆性問題，并且存在采礦技術(shù)破裂的可能性。此時，解決此問題的最佳方法是利用隧道支護(hù)技術(shù)，進(jìn)一步提高直接破頂技術(shù)的應(yīng)用價值，為穩(wěn)定整體開采項目的運(yùn)行提供良好的技術(shù)保證，并確保了現(xiàn)階段的煤炭開采行業(yè)的高效發(fā)展。

2.2后退臥底的支護(hù)運(yùn)用

在煤礦掘進(jìn)與開采作業(yè)中，時常會發(fā)生斷層上移或是下移問題，若不加以有效處理，勢必會嚴(yán)重威脅到人員的生命安全。針對這一問題的處理，可對后退臥底支護(hù)方法加以有效運(yùn)用，來盡最大可能降低斷層上移或是下移所帶來的不利影響。若巷道斷層的落差值小于2.4m，且有關(guān)頂板的強(qiáng)度符合安全要求，可選擇錨網(wǎng)索支護(hù)方法來對巷道圍巖進(jìn)行科學(xué)合理地支護(hù)處理，使之強(qiáng)度符合相關(guān)規(guī)范。在落實圍巖的支護(hù)處理時，相關(guān)掘進(jìn)機(jī)應(yīng)退后10m左右。若煤礦掘進(jìn)的施工面坡度小于土坡坡度，臥底可以選擇低于13°的載坡，借助這一支護(hù)技術(shù)，確保巷道高度符合有關(guān)的支護(hù)規(guī)范。若煤礦掘進(jìn)方向出現(xiàn)相應(yīng)的煤層下移情況，也可選用后退臥底支護(hù)技術(shù)，將臥底推至相關(guān)的斷層處，讓相關(guān)頂端達(dá)到斷層上面的煤層，然后再借助錨桿支護(hù)技術(shù)進(jìn)行支護(hù)處理?？梢哉f，通過對后退臥底支護(hù)技術(shù)進(jìn)行有效運(yùn)用，既能夠降低煤礦掘進(jìn)作業(yè)對巷道頂端圍巖的不利影響，還能夠提升相關(guān)圍巖構(gòu)造的穩(wěn)固性，獲得顯著的支護(hù)成效。然而該支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用，需要的工作量非常大，會提高巷道的高度，故而在運(yùn)用這一支護(hù)技術(shù)時，應(yīng)配合選用錨網(wǎng)索加固的方式，避免上述不良情況的發(fā)生，在極大程度上確保煤礦掘進(jìn)施工的安全順利開展。

2.3錨桿支護(hù)技術(shù)運(yùn)用

錨桿支護(hù)技術(shù)作為巷道高強(qiáng)支護(hù)方案核心構(gòu)成，實際應(yīng)用該技術(shù)過程中，施工工序包含三大模塊，即錨桿組合、聯(lián)結(jié)、加固。采煤掘進(jìn)施工過程中，巷道施工會破壞原有巖層結(jié)構(gòu)，造成其自身穩(wěn)定性難以保證，為進(jìn)一步保證巷道施工安全性，提升巖層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，需要錨桿入駐可靠性較高的底層中互連聯(lián)結(jié)，確保巷道圍巖穩(wěn)定性。錨桿支護(hù)施工過程中，應(yīng)根據(jù)開采掘進(jìn)實際狀況合理選取錨桿類型，并將其進(jìn)行合理組合，在巷道內(nèi)部形成組合梁和拱，有助于減少冒頂安全事故發(fā)生。錨桿加固作為最后環(huán)節(jié)，需根據(jù)采煤掘進(jìn)實際狀況，選取合適的錨桿群，確保巷道處于錨桿群作用下，形成一個閉合的承載體，保證錨桿整體質(zhì)量。錨桿支護(hù)與液壓支架支存在差異，錨桿支護(hù)核心強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮防御性支護(hù)功能，煤礦開采掘進(jìn)過程中，錨桿支護(hù)應(yīng)根據(jù)實際狀況調(diào)整，確定支護(hù)方案時應(yīng)對其周圍巖層結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行系統(tǒng)性勘查，掌握其全面的資料數(shù)據(jù)，保證支護(hù)方案適用性及合理性。

3復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)質(zhì)量控制

3.1重視巷道斷面的施工，控制支護(hù)的變形

巷道斷面依照巷道的通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)惹闆r進(jìn)行綜合化的考慮，比如說可以與實際情況相結(jié)合，使用錨索、錨網(wǎng)與噴漿結(jié)合的方式進(jìn)行支護(hù)，對于一些地質(zhì)破裂帶可以使用型鋼支護(hù)或者格柵鋼支護(hù)的方式，而工作面的回風(fēng)巷、運(yùn)輸巷等主要是用工字鋼的方式進(jìn)行支架支護(hù)，通常需要與實際情況相結(jié)合，控制支護(hù)的變形，以符合運(yùn)輸、通風(fēng)、行人的要求。

3.2明確掘進(jìn)機(jī)界點，保證煤礦開采的安全性、穩(wěn)定性

綜合掘進(jìn)機(jī)、普通掘進(jìn)機(jī)的界點對巷道的長度有決定性的影響，在開采煤礦的過程中施工人員一定要注意對掘進(jìn)機(jī)的信號進(jìn)行科學(xué)合理地選擇，充分地對掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行利用，保證掘進(jìn)機(jī)的效果有效地發(fā)揮出來。通常而言，如果施工長度在300m以下，就可以使用普通掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，如果施工長度過長，達(dá)到了300m以上就需要對綜合掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行利用，合理地對掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行選擇，可以有效地讓開采的時間縮短，提升煤礦開采過程中的效率，減少煤礦開采時的損耗，保證煤礦開采的安全性、穩(wěn)定性。

3.3使用適合于煤礦井下復(fù)雜環(huán)境的掘進(jìn)支護(hù)開采設(shè)備

面對著煤礦井下復(fù)雜多變懂地質(zhì)地貌環(huán)境，在煤礦資源的開采過程中，也需要結(jié)合煤礦開采的實際情況，使用適合于煤礦井下復(fù)雜環(huán)境的掘進(jìn)支護(hù)開采設(shè)備，從而通過先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的使用盡量減少煤礦開采的難度以及煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)的搭建難度。在使用掘進(jìn)支護(hù)開采設(shè)備的過程中，第一，需要對煤礦開采場所周圍進(jìn)行勘探活動，進(jìn)而明確煤礦開采場所周圍的地質(zhì)地貌類型，進(jìn)而判斷是否需要使用煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，或者是初步確定選擇何種煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。第二，需要派遣專業(yè)的技術(shù)工人前往煤礦井下進(jìn)行實地勘探，考察此種煤礦井下環(huán)境是否需要改變原定的煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的使用方法，并且選擇和使用適合于煤礦井下復(fù)雜環(huán)境的掘進(jìn)支護(hù)開采設(shè)備。第三，需要進(jìn)一步考察所選擇的煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是否能夠貼合煤礦井下的復(fù)雜地質(zhì)地貌環(huán)境，也需要考察煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是否可以有效地開展搭建工作等等?？偠灾?，通過對煤礦井下復(fù)雜地質(zhì)地貌的仔細(xì)考察和研究，從而確定煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的具體使用方法。

4結(jié)束語

煤礦井下的復(fù)雜且多變的地質(zhì)地貌環(huán)境對煤礦井下相關(guān)開采活動的正常進(jìn)行有很大影響，需要不斷的改進(jìn)與創(chuàng)新煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。本文立足于煤礦井下的復(fù)雜地質(zhì)地貌情況，詳細(xì)地分析了煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用方法。希望通過本文的研究可以促進(jìn)我國煤礦井下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張春雷.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].工程建設(shè)與設(shè)計，2020（23）：213-214.

[2]郭星江.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020，40（21）：180-182.

[3]原強(qiáng).復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)及其運(yùn)用分析[J].當(dāng)代化工研究，2019（10）：82-83.

[4]宋萬龍.復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)存在問題及對策分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019（17）：216+218.