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煤矿开采过程中支护技术应用杨修水

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：杨修水

[导读] 摘要：我国是资源和能源的使用大国，各项工业生产活动以及经济建设活动都需要使用到大量的煤炭和矿产资源，所以煤矿资源在国民经济建设中起到了关键作用。

        义煤集团永兴工程有限责任公司河南三门峡义马 472300
        摘要：我国是资源和能源的使用大国，各项工业生产活动以及经济建设活动都需要使用到大量的煤炭和矿产资源，所以煤矿资源在国民经济建设中起到了关键作用。但是，我国煤矿开采的条件一般比较复杂。又因为煤炭地质条件显得很复杂，所以会使得煤矿的安全开采受到不同程度的影响。本文结合实际的情况来分析煤矿掘进支护技术，并得出相关的结论。
        关键词：煤矿掘进；掘进支护技术；应用策略
        1.煤矿掘进地质条件分析
        1.1露天开采问题多
        在实际煤矿掘进和支护的过程中，只有先对煤炭形成的条件以及地质条件进行分析，才能够保证地质层在挖掘的过程中有合理的空间。但是，从我国目前煤矿开采的过程来看，很多煤层都远离地表，所以不能够进行露天开采。因此，在实际煤矿掘进的过程中可能会出现很多的问题，从而使得煤矿掘进支护过程不能够顺利地进行。
        1.2开采过程中发生的变化
        虽然我国目前煤矿开采的强度都有一定程度的增强，但是非常容易引发地质条件的变化，甚至会在内部产生诸多的断层。又因为很多矿区的顶板处会发生一定程度的变化，也就会使得开采的难度有所增加。又因为顶板和底板的煤层显得较为松软，所以施工人员在开采的过程中容易忽视内部的安全隐患，广大煤矿和施工人员的安全就不能够更好地被保障。
        1.3煤矿管理
        虽然我国机械化进程也在不断地加快，但是煤矿掘进支护技术还是和一些发达国家有很大的差距。又因为一部分的施工人员并不具备专业的知识和技术，所以使得煤矿在管理的过程中存在着一定的问题，并在之后阻碍了煤矿掘进支护技术更好地被应用。
        2.运用煤矿掘进支护技术时的相关要求
        2.1有效地运用综掘机的配套系统
        煤矿工程企业在开展掘进施工工作的时候会运用到一些综掘机装置，但是施工技术人员在使用综掘机装置的时候存在一些系统故障问题，所以施工技术人员应该提前做好预估与防控措施，并且将建立全面有效的系统监控体制，从而更好地处理系统故障问题。对于井下一些拐弯皮带运输设备的运用，可以适当地采用长距离和大角度的掘进技术，也可以通过多次小角度调向的挖掘方法加以辅助。除此之外，还应该尽可能地减少皮带装置运行过程中的磨损，促进煤矿开采作业的顺利进行，还要在皮带机的终端安置集中控制装置以及视频监控装置，这样有助于进一步提高施工质量和效率，减少后路运输人员的投入。
        2.2科学选择有关机械设备
        煤矿企业在开展煤矿开采工作时，应该科学合理地选择巷道的掘进长度以及相关机械设备，而且机械设备的规格型号具有重要意义。施工技术人员在开展施工工作时要结合不同机械设备的性能以及实际施工的情况，有效地选择常规掘机或是综掘机装置。另外，施工技术人员还应该充分考虑好巷道的掘进长度，如果巷道的长度小于300米，就要选择常规型掘机装置，如果巷道长度大于300米，就要选择综掘机装置。施工人员要合理地选择坳掘进技术和施工开采设备，运用综掘机装置来取得较好的施工成效。
        2.3选择合理的截齿
        煤矿开采企业在运用煤矿掘进支护技术时要合理地选择掘进机设备截齿，并且重点判定和考察截齿的耐磨程度，如果耐磨程度较高，说明对应的截齿适用性较强。而那些耐磨程度较高的截齿运用于巷道掘进作业的时候不会出现较大的磨损现象，其使用的时长也会更加久远。通过对截齿的合理选择能够进一步保证施工的安全，还可以有效地控制施工开采成本。一些地质条件比较复杂点的地区或岩石硬度较大的地区，使用综据机装置不利于巷道掘进工作的开展，故施工工作人员可以通过爆破方法来完成相应的施工作业，避免延迟和耽误了施工周期。
        3.掘进支护策略
        3.1设置准确的深孔爆破基本参数
        可以先分析煤矿实际案例，再进行实际开采。在开采的过程中先要从以下两个方面来考量，从而更好地确定深孔爆破过程中炮眼的深度。第一，在实施爆破的环节也需要认真分析矿井下巷道的实际尺寸和重要特性。第二，在实际进行深孔爆破的过程中，一定要注意将钻孔机的直径控制在90~120mm内，并有效地明确钻机的型号。这样就能够在第一时间有效地确定钻机的型号。第三，在实际进行深孔爆破的过程中，可以将深孔直径控制在110mm、140mm和90mm这样的范围内。根据上述案例分析的结果，可以将其炮眼的深度控制在2.4~3m之间，才能够让煤矿开采的过程更好地进行。实际煤矿工程开采过程中的孔径可以被控制在110mm左右，实际孔的深度则被控制在1.8m左右。
        3.2采用后退卧底法来进行施工
        针对煤矿施工的过程中，内部非常容易出现断层，断层也会不断地移动。因此，相关的技术人员需要采用后退卧底法来有效地进行掘进支护。这样才能够让整个施工的工作更好地进行。在实际进行支护和围岩施工时，实际巷道内部的断层会出现高度落差，这些落差值会被控制在3.5m的范围内。但是巷道断层顶板处依旧显得完整而牢固。技术人员可以通过采用锚网索支护技术来让整个巷道变得更加稳定。在具体进行围岩支护作业的过程中，需要让挖掘机向后位移约16m的位置。另外，从实际测量的结果来看，采矿现场实际土坡的坡度要大于现场掘进机作业工作面上的坡度。所以，在实际建设的过程中，需要先借助一个坡度不超过10°的斜坡作为巷道的卧底，之后再有效地实施后退卧底作业。这样才能够让支护设计的需要和巷道的高度最大限度地融合在一起。后退卧底法如图1所示。

        图1     后退卧底法
        4.煤矿掘进支护技术实际运用过程中的注意事项
        4.1巷道断面出现问题
        煤矿在实际掘进的时候需要使用到掘进技术，而运用掘进技术需要巷道断面和大小符合相应的标准。一般来说，巷道断面与利用效率关系密切。所以，煤矿开采工程中巷道断面大都是矩形构造，这能够更好地运用掘进技术，还可以有效地提高煤矿的开采速度。
        4.2煤矿的支护技术较为落后
        目前，我们国家煤矿企业在开采资源和能源的时候没有运用较为先进的煤矿支护技术，所用支护技术比较落后，一些施工装置和技术也不太先进，如果煤矿开采工程处于地质条件较差的环境之下，那么就会很难有效地达到资源开采的需要，也会严重阻碍我们国家煤矿开采技术的进一步发展和完善。
        4.3巷道围岩上出现问题
        因为煤矿工程企业处于较为复杂和多变的环境之下，煤矿巷道中围岩的稳固性较差，如果巷道的支撑强度与实际标准不相一致，容易出现煤岩层断裂的现象，也就会影响掘进工作的顺利进行。其次，工程企业在开采煤矿资源的时候也会削弱煤炭围岩的支护强度大小，并且影响巷道的稳定，存在较大的安全隐患。煤矿企业在进行煤矿开采工作的时候如果遭受顶板淋水将会侵蚀掉围岩，使围岩软化，从而影响掘进支护工作的安全有效进行。基于复杂的地质条件下矿井下地质大多是断层结构，也会影响岩层结构的稳定，还会导致岩层的断裂，从而大大加剧了顶板的承受压力，不利于整个掘进支护作业的安全有效进行。
        结束语
        综上所述。结合实际的情况来通过采用掘进支护技术才能够在之后更好地开采，才能够更好地将掘进支护和地质条件有效地结合在一起，从而更好地增加煤矿的开采量。在实际掘进的过程中，也需要结合实际的情况才能够让掘进的工作变得更加顺利。
        参考文献：
        [1]宋建伟，李红勋.分析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用[J].中小企业管理与科技，2017（5）：139~143.