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复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术张文慧

发表时间：2020/11/13 来源：《基层建设》2020年第21期作者：马东东张文慧

[导读] 摘要：煤炭企业，尤其是采煤工作，是事故高发、危险性高的行业，在煤矿事故中除了瓦斯爆炸，以煤矿坍塌事故为最常见的煤矿事故。

        陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司 719300
        摘要：煤炭企业，尤其是采煤工作，是事故高发、危险性高的行业，在煤矿事故中除了瓦斯爆炸，以煤矿坍塌事故为最常见的煤矿事故。之所以会出现煤矿坍塌，主要是在掘进过程中，随着开采的不断推进，支护工作跟不上工程进度，就有可能出现巷道塌陷，不仅制约了工程进度，更是对工作人员的生命安全造成了极大的威胁，不仅危害企业的效益，还会影响企业的正常运行和长期发展。
        关键词：煤矿采矿；巷道掘进；巷道支护
        引言
        随着我国对能源需求量的不断提升，煤矿企业为满足社会发展的需求，其运用先进的采矿技术进行能源的开发。煤矿企业在进行开采时，要制定详细的工作计划，按照煤矿安全规程和作业规程做好巷道的掘进与支护工作，保证巷道的稳定，保护工作人员的安全，同时，运输人员也可以将开采出的煤矿快速运输出去，提升企业的开采效率。
        1煤矿掘进支护概述
        煤矿巷道的安全性主要依赖于掘进支护工作的持续跟进，因为随着煤炭的不断开采，煤炭量减少，地下的空间越来越大，对支护工作的要求也会越来越高，如何保证支护工作持续满足工程进度的实时要求，是煤炭企业面临的重要问题。需要通过发展支护技术提高巷道的安全保障，只有煤矿巷道的安全达到保障，采煤工程的开展才能有序展开。巷道支护工作位于巷井底部，除了起到帮助通风、排水和一定的运输传递的作用，还是煤矿巷道挖掘工作中的重要工作之一。实际工程中，我国还存在对煤矿企业的支护资金投入不到位的现象，因此许多企业存在支护技术落后、支护设备老化的现象，这些都是我国煤炭企业的支护工作中的不足之处。
        2煤矿掘进技术在复杂地质条件下的应用难点
        2.1巷道挖掘
        在复杂地形地势的条件下，在实际矿井资源开采过程中不可避免的会遇到这类问题：矿区土质比较松散软绵，煤矿层也比较松散软绵，这无疑是在变相增加巷道挖掘难度。因为巷道形状不能长时间处于固定状态，尤其是巷道成形之后在外力作用下极容易出现形变问题，所以巷道两端会出现逐步聚拢收缩，导致山区煤矿资源安全生产始终无法保证，大大小小安全事故频发。现阶段，我国用于巷道支护技术一直没能达到预期值，严重阻碍矿区的开采进度、时刻威胁矿工的生命安全。
        2.2技术手段滞后的难点
        和其他发达国家对比，我国煤矿企业应用的掘进支护技术仍然存在一定不足。在掘进支护技术中，管缝锚杆支护设备和水泥锚杆设备渐渐无法达到当前多数复杂地质条件下的煤矿掘进技术需求，因此必须要提高技术创新的重视，不断开发和完善支护技术与设备，从而提高掘进支护的整体适用性和实用性。
        2.3地质结构
        不论是平原地区还是山区煤矿资源开采都必须要遵循由浅到深的原则，在实际开采过程中根据实时情况来逐步尝试增加开采深度，当煤矿开采深度达到一定额度值时会对煤层中的地质结构造成损坏。山区煤矿资源开采难度主要表现为在攻克顶层岩石上，因为岩石具有一定的特性，如果强行注入过多的外力，就会导致岩石内部及外部发生明显的变化，所以在进行山区矿产资源开采时必须提前做出针对性的、实用性的开采方案以及支护预防方案，进而提高山区煤炭资源的开采总量。
        3煤矿掘进支护技术的具体应用
        3.1锚杆支护技术
        锚杆支护技术的应用相对较为广泛，一般情况下，煤矿开采作业的工作面环境较为复杂多变，所以在煤矿开采掘进时经常遭遇各种断层，这些断层不仅有落差较大的特点，同时一些断面还会出现破裂的现象，稳定性较差，容易受外部因素而出现小规模垮塌或结构开裂等问题，这对于巷道掘进开采会带来严重不利的影响。对于这类问题，可以通过锚杆支护技术来进行解决，锚杆支护技术一般会将U型钢结构作为基本材料来实现巷道断层的加固。同时在这一条件下选择好锚杆支护方法，则能够进一步提高掘进的有序性，避免巷道断层塌陷问题。

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        3.2运用直接破顶技术
        直接破顶技术多运用在断层地带以及土质松散软绵区域，它可以大幅度降低生产安全风险系数，可以提高整体采掘速率，还可以起到稳固四周岩石的作用，保证锚网索支护技术的运用价值发挥到最大化。值得注意的是：在煤矿区顶板层岩石采掘过程中，一旦顶层岩石的硬度f＝0.8～3范围内，则表明顶板岩石层存在硬度和强度脆弱的问题，存在出现采掘工程断裂的可能性，而现阶段解决此问题的最好方法就是运用掘进支护技术，进一步提高直接破顶技术的运用价值，为现阶段煤矿产业稳定运营起到良好的技术保障作用。
        3.3退后卧底支护
        通常，退后卧底支护适用于上顶板、坚韧性佳的岩层，因为，该类岩层较为完善。同时，使用方应将断层落差限制在2.5m内。利用围岩加固，实现支护处理。必要时，利用退掘机复制操作。为保障围岩支护与特定技术流程相符，煤矿采掘应与特定技术指标相符，保障围岩稳定性。
        3.4临时支护技术
        通过综合掘进机的液压系统，形成临时支护，是工程中普遍应用的临时支护技术。应用这项技术需要首先检查掘进机系统的稳定性，以及液压锁装置的性能，在设备良好运行的前提下，可以实现提高开采效率、提高支护效果，保障作业的安全性。
        4复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用策略
        4.1完善支护体系，确定临界点
        在复杂地质条件下开展煤矿掘进和支护工作，需要很大程度的参考煤矿的实际情况，综合考虑施工工艺和设备运行状况等众多因素，形成一个整体的评判，进而用以指导支护体系的建设和完善。首先，要建设和完善支护体系，需要通过加强机械设备管理来实现。液压掘进设备是保障掘进工作持续性的必要工具，与液压掘进设备相结合，建立边坡支护有利于有效实现支护作用。综掘机对于采煤掘进支护的意义就在于通过机载液压锁等多重支护技术的帮助，实现设备系统的稳定性。结合闭锁装置，能实现劳动强度和工作量的减少，有效保证掘进工作的安全可靠运行。
        4.2掘进机设备的更新
        普通掘进机和综掘机在煤矿开采过程中，进出掘进机时有一定的空间限制，在实际施工过程中必须科学选择需要爆破的空间大小及位置，但确定爆破空间的实际难度比较大，经常会受到多种工作阻力，严重影响开采效率。当掘进机自身配置中增添开门施工工艺时，就可以有效解决空间限制以及爆破空间穿凿放大问题，在大幅度提升煤矿资源的开采效率的同时，保证煤矿开采工作有序进行。
        4.3加强施工组织管理
        新时期下，复杂地质条件下采掘煤矿，施工管理人员应重视与时俱进，对掘进机使用制定一套科学严谨施工机制，同时，根据实际情况，对组织体系不断完善，增强施工管理水平，提高开采效率。如：在利用弯皮带技术运输煤炭时，应确定采掘角度，增强皮带使用效率，保障采掘工作的连续、稳定和安全，增强煤炭掘进效率。
        结束语
        总而言之，煤矿安全关乎作业人员的生命安全，关乎企业的生产和发展，决定了能否顺利完成为社会提供必要的煤炭资源的任务。在采煤工作中，需要进一步提高对机械设备的管理，加强对支护技术的灵活应用。在保证安全生产的前提下，最大限度提升采矿的质量和效率。
        参考文献：
        [1]李菁戈.煤矿掘进巷道支护技术研究[J].机械管理开发，2018，33（10）：265-267.
        [2]王晓.煤矿快速掘进技术中锚杆支护分析[J].机械管理开发，2018，33（09）：279-281.
        [3]李永旺.煤矿掘进巷道锚杆支护技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2018（17）：53-54+56.
        [4]李军.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用[J].能源与节能，2018（09）：113-114.
        [5]高健.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].能源与节能，2018（09）：149-150.