胡中川
达竹煤电集团斌郎煤矿，四川 达州 635000
摘要：我国的采煤技术已经发展到了较高的水平，煤矿采掘巷道的挖掘面积在不断增大。同时煤矿开采正朝着纵深方向发展，使得煤矿工作面巷道围岩的属性变得越来越复杂。复杂的围岩属性加上较大的巷道断面面积，给巷道支护技术提出了较高的要求。巷道支护是确保煤矿生产安全的基础，因此非常有必要对复杂地质条件下的掘进支护技术进行深入的分析和研究。本文后续就上述内容展开分析。
关键词：复杂地质；煤矿采煤；掘进支护；技术应用
中图分类号：TD35文献标识码：A
1 引言
社会的发展，人们生活质量的提升，国家对各项资源开采提出更高需求，对资源依赖性也与日俱增。然而，煤矿作为不可再生资源，随着开采越发深入，开采难度也逐渐增大，一旦出现问题，极易威胁采掘人员人身安全。如何在复杂地质将煤矿安全采掘出来，成为煤矿企业发展重点。
2 复杂地质条件下掘进支护难点
2.1 地质环境
在煤矿综采掘进作业中，作业人员的开采是由浅入深、由外及内的渐进式作业的过程，这给综采掘进支护技术的应用带来极大的难度。在外在环境的影响下，地质结构会遭受不同程度的破坏，尤其是处理封顶结构时，需要认真检查，而后严格执行运钻及移钻、稳钻、打孔、装药，以及爆炸放顶等处理过程的操作，放顶时必须注意选择合理的工具，以免给放顶工作带来不利影响。放顶操作时，顶层岩石在外力作用下会影响放顶质量，进而增加综采难度[1]。
2.2 薄煤层开发
在某些煤矿环境下，受到地质影响，多数煤层为薄煤层，在开采此类煤层时，困难度较高，需要结合科学施工方式分析研究，利用煤巷、半煤巷等特点保障支护技术有效完成。在半煤巷采掘时，应依照实际情况分析，并选择适宜技术和设备，保障煤炭采掘顺利展开。因此，在实际采掘中，应加强作业人员安全意识，并保障开采工作有序展开。
2.3 巷道围岩
首先，煤矿工程开采的工作环境位置往往复杂而全面。另外，巷道围岩稳定性和强度相对较差，巷道支护强度达不到时容易出现问题。而在煤矿开采过程中，由于煤炭的连续产出，巷道的稳定性会因开采而降低，诱发煤岩破碎的发生，严重影响掘进作业的环境安全。二是在开展采煤工作中，会出现降雨天气，降雨会使围岩软化，对巷道造成腐蚀。随着掘进深度的增加，支护工作将越来越难以达到预期的支护效果。在复杂的地质条件下，地下工程经常会遇到断层，对岩体结构有很大的影响。特别是由于压力过大，极易造成顶板破裂，这也是影响支护安全的重要因素。由于这是不可避免的，施工方案在工程中不易改变，因此必须丰富解决方案和策略，提高支护强度。
3 支护技术
3.1 常见支护形式
（1）矿用支护型钢的应用。因为我国煤矿地理环境因素的影响，在煤矿开采中工作人员需要借助支护型钢进行加固。但是在这个过程中技术人员需要对支护型钢架的抗拉性和剪切型进行管控，保证整个支护系统的需求。与此同时，技术人员为了保证高强支护可以承受更多方面的负荷，还需要对支护型钢的承载能力进行监测。（2）可缩性支架的应用。这种支架是煤矿加强支护当中最为常用的一种形式。可缩性支架和其他支护技术有很多不同点，它更适合运用到巷道断面小的煤矿开采环境当中。技术人员通过测试对这项技术进行了全方位的研究，使得这项技术具有一定的承压能力。（3）预留煤柱，这项技术是最为传统的支护技术，这项技术一般都被运用到煤矿的上区段和下区段。这项技术操作起来比较简单，在正常情况下可以满足煤矿巷道排水系统需求。但是这项技术一定程度上降低了煤炭开采率。
3.2 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[2]。
3.3 联合支护
某煤矿工作面巷道断面为矩形，宽度和高度分别为4.6m和4.4m，巷道的断面面积达到了20.24m2，属于大断面巷道。巷道顶板围岩主要是砂质泥岩和黑色泥岩，而底板则主要为细砂砂岩，同时也包含有少量的砂质泥岩。巷道顶板围岩的物理属性决定了其难以成形，在施工过程中存在较大的难度，对巷道支护提出了较高的要求。在充分分析巷道围岩属性的基础上，最终采用的支护方式为“锚杆 + 锚索 + 金属网片”的联合支护。在进行巷道围岩支护施工时，特别要关注锚杆锚固力对围岩稳定性的影响，根据相关的理论和实践经验表明，当锚杆的锚固力比较合适时，锚杆和围岩会紧密联合在一起，可以将锚杆和围岩视为一个整体。通过设置锚杆能够显著改善原本比较破碎的围岩结构，使其达到一个稳定的状态，在一定程度上可提升围岩结构的强度[3]。另外，通过锚杆支护可以有效遏制围岩破碎趋势，对其变形和破碎情况进行保护。
4 掘进支护技术要点
4.1 完善管理制度
完善的掘进管理机制非常重要，只有严格执行强制性制度方能确保掘进的安全性及有效性。同时，还需要完善和强化煤矿掘进风险控制制度，加强事后惩处力度，对于违规操作者必须严厉对待，实行惩罚与控制相结合的严格管理，为煤矿综采掘进支护技术的应用提供良好的管理环境。
4.2 强化支护体系
在复杂地质条件下开展煤矿掘进支护工作，需要在很大程度上参考煤矿实际情况，综合考虑施工工艺和设备运行状况等因素，形成整体评价，进而指导施工和改进支持系统。首先，要建立和完善支撑体系，需要加强机械设备管理来实现。液压掘进设备是保证掘进工作连续性的必要工具，结合液压掘进设备，建立边坡支护有利于支护功能的有效实现。综采机掘进支护的意义在于借助机载液压锁等多种支护技术实现设备系统的稳定性。与锁紧装置相结合，减轻了劳动强度和工作量，有效保证了掘进工作的安全可靠运行。其次，通过计算确定保障临界点，有赖于建立有效完善的保障体系，通过对实际情况和运行水平的相关信息进行收集和计算，得出保障临界点。在此基础上，合理选择掘进机械，充分应用各种方法和施工工艺，将支护体系进一步优化。在实际应用中，通过监测系统，监测煤矿整体环境的变化，形成动态评价和改进方案，指导支撑系统的进一步完善和优化。
4.3 合理选择技术设备
科学合理地选择掘进支护技术设备是确保掘进支护效果的重要条件。当然，这需要实地考察矿区，按照实际状况合理科学地选择支护设备，所用设备不但要符合掘进支护的技术条件，也要符合巷道宽度要求，如选择截齿，一定要选择强抗磨性截齿，使其在提高挖掘速度的同时能够更好地保护截齿，减弱截齿磨损程度，提高设备的使用寿命，从而增强了掘进支护的稳定性和安全性。
5 结束语
综上所述，为了可以提高我国煤矿产业的发展，提升煤矿开采的安全性和稳定性。煤矿企业需要对复杂地质条件下的掘进支护技术进行深入的研究，了解每一种技术的特点，并根据实际情况去选择和构建不同的技术方案。目前，我国的煤矿安全事故时有发生，其中顶板事故大部分的原因都是因为没有做好巷道的支护和监测工作。因此，在煤矿采煤掘进工作当中使用掘进支护技术日益成为必然的要求和选择。
参考文献：
[1] 赵震 . 煤矿采煤掘进工作中的技术应用分析 [J]. 中国石油和化工标准与质量，2019，39（12）：175 ；177.
[2] 闫强 . 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析 [J]. 石化技术，2020，27（2）：322-323
[3] 孟俊兵,曹小辉,李鹏,等.复杂地质条件下的煤矿巷道掘进支护工艺[J].内蒙古煤炭经济,2019,(15):221-222..