山东能源枣矿集团柴里煤矿 山东省枣庄市 277519
摘要：煤矿资源始终是我国能源结构中的重要组成，社会的持续发展与建设对能源资源的需求量提出更高的要求。而煤炭资源具备不可再生特质，所以为确保煤炭资源的供应量，煤矿企业开始朝着煤矿深层迈进，而深层复杂的地质条件使得煤矿开采难度加大，本文基于复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的研究展开论述。
关键词：复杂地质条件；煤矿掘进；支护技术的研究
引言
我们国家也是一个煤矿资源大国，在发展经济社会的时候可能会经常运用煤矿资源，而且当前正在更加深入地加强开采力度以及开采强度的相关问题，当前在开采煤矿行业的时候也可能会呈现出越来越多的问题，因为本身来讲，施工的实际地质条件是相对比较复杂的，而且开采难度也正在逐渐地提升，这种现状可以表示刚开始挖掘一种新式的煤矿，此时在进行相关工作的过程中，根本没有真正地落实各项措施，同时也可能会存在于已经很长时间的大型煤矿当中，其中的矿井构造一般情况下都是比较复杂的。
1复杂地质条件下煤矿掘进重点与难点
基于煤矿开采的特殊性，野外自然环境恶劣，遇到复杂地质条件的概率相当大，复杂的地质条件会严重影响掘进速度，进而影响开采率，煤矿掘进的难点主要体现在几个方面：一是巷道前掘后修工作量增大。在复杂地质条件下，通常在煤层以及地质相对松软的顶底区域，容易发生破碎，对巷道的整体掘进以及成型施工增加难度，进而阻碍开采效率。复杂地质条件下巷道掘进时，会对巷道顶底板造成不同程度的收缩，进而引发巷道变形，为了保证开采工作的顺利展开就必须在巷道掘进之后进行关注和修补，无形之中就增加了掘进的工作量，对开采进度和工人安全都会产生不利影响。二是煤层地质结构被破坏，随着开采时间的增加，矿井的深度也在不断加深，所开采地区的地质条件更加复杂化，随着开采工作的进一步深入，煤层的地质结构也会遭受不同程度的破坏，改变煤层顶板的岩性特征，导致围岩力增加而增加断裂的概率，对巷道的加固工作带来不利影响的同时还会埋下安全隐患。三是薄煤层开采的安全隐患，由于我国煤炭资源分布广泛，各个地区的地质特征差异较大，个别地区薄煤层的占比非常大，通常采用巷道回采的方法进行薄煤层挖掘，这时就需要以半煤岩与煤巷作为掘进支护作业的展开对象，在薄煤层的掘进过程中，往往会有一定的安全隐患威胁，所以有针对性地选择掘进支护设备以及掘进技术以确保安全生产。
2掘进支护技术分析
2.1截齿的选择
对于煤矿的开采而言，截齿的选择也是非常重要的，需要考虑的第一个问题就是耐磨的强度，并且能够充分地结合矿井的地质条件，来对强度比较合适的截齿进行选取，不仅需要将截齿磨损的问题能够尽可能地减少，同时还可以促进煤矿开采掘进的截割速度得到有效地提高。如果是处于一种岩石有比较高的硬度，就应该选取爆破的解决方式来进一步避免设备出现损坏的情况。
2.2掘进设备选择
现阶段应用于巷道掘进作业的设备类型包括综合掘进设备与普通掘进设备，不同设备所适用的掘进场景不同。在具体掘进作业开展期间，需要依据巷道长度、开采条件选择合适的掘进设备。通常情况下，遵循相关规定标准，普通掘进设备适用于巷道长度不超过300m的作业现场，而巷道长度大于300m时，需要借助综合掘进设备开展作业。此种设备分配方式的应用，其本质在于不同设备所拥有的不同设备作业特点。在实际掘进作业中，综合掘进设备的应用可以达到减少作业准备时间的目的，进一步提升煤矿掘进作业效率，确保其掘进工艺达到预期标准要求。此外，若依据巷道长度选择综合掘进设备，还需结合对煤岩硬度、巷道结构等条件来合理选择设备型号，只有确保其掘进设备的选择满足具体生产需求，才能为煤矿开采作业的顺利开展提供支撑。
2.3综掘机与普掘机选择
一般情况下，选择综掘机与普掘机的过程中，通常都是按照矿井道路的实际长度来决定的，如果工作面的施工长度是处于三百米以内就应该选择普掘机，如果是三百米或是超过三百米就需要选取综掘机，如果能够进行科学合理地选择，就可以促进掘进技术与开采的施工进度工程所提出的需求更加符合。
2.4综掘机的配套系统
在实际施工中，要想应用综合性掘进机，就需要了解施工的管理需求，同时，还要时期符合系统设定。首先，在实际施工之前，需要全面了解施工条件，并在此基础上制定一个系统且完善的管理体系，要保证在整个工作中设备能发挥出其应有的作用，最大程度提高工作效率，保证工作的稳定性和安全性。其次，工作人员还需要全面了解并掌握机械设备的工作原理，了解其工作方式，借助多种渠道和手段了解和学习最先进的管理方法。在实际的工作过程中，工作人员需要充分利用工作原理不断调整和完善实际工作，同时，还需要做好这些设备的保养与维修，将其存放在合适的地点和环境中，尽可能延长所有设备的使用寿命，避免在实际工作中这些设备出现故障。
3掘进支护技术在复杂地质条件煤矿开采中的应用
3.1后退卧底支护技术
在进行掘进与开采作业时断层经常出现上移或下移的现象，使施工风险明显增大。煤矿开采企业一般会选择后退卧底支护技术来应对，可增强围岩结构的稳定性，从而确保工作人员的人身安全。此项支护技术适用于高程差值为2.5m的巷道断面，可以增强锚网强度与巷道强度。在巷道围岩支护作业时也可选择此技术，施工人员需对掘进设备进行后退处理操作，注意控制好后退距离。若掘进作业时的工作面坡度低于自身坡度，施工人员应选择坡度为12°的载坡，将载坡当作巷道支护工作的支撑工具。
3.2临时U钢支护法
因煤矿开采作业深度的增加，其掘进作业所面临的地质条件愈发复杂险峻。在具体掘进期间，难免会遇到大落差断层的作业地质，若不开展及时且有效的支护防护，极易导致破碎、坍塌等安全事故的产生。针对此类情况，可以依据实际作业情况，采取临时U钢支护的方式来提升巷道稳定性。具体掘进期间，利用U型钢架进行超前、临时支护，以此提升断层的稳定性。需要注意，此支护技术为临时支护方式，所以要想提升巷道围岩的支护效果，应注重锚杆支护与U型钢架支护技术的结合应用，进一步提升施工安全。
3.3直接破顶支护技术
这项支护技术大多用于硬度大于5MPa的顶板岩石或断层落差超出2m的施工环境。它的工作原理是工作人员合理应用相关掘进设备，将煤矿开采过程中碰到的断层有力破除掉，确保巷道断面处于自然的拱形位置，同时，加强对巷道的加固与支护处理。一方面可以增强巷道掘进施工的安全性，另一方面也能使顶板围岩结构更加稳定。此外，遇到坡度较大的工作面时，工作人员可选用顶板岩石自行脱落法进行施工。
结束语
伴随煤矿开采技术的不断进步，煤矿企业安全管理意识也随之增强。煤矿巷道掘进期间所用的支护技术是确保掘进作业安全的关键所在。为此，工作人员必须全面勘察煤矿地质构造，结合实际选取合理的掘进技术与掘进设备，制定出合理的支护结构构建方案，有效保障巷道掘进质量与安全，这样才能在复杂地质条件下全面保障煤矿开采工作效率与安全，促进煤矿产业的健康持续发展。
参考文献
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