王明阳
平顶山平煤集团十一矿掘进一队 河南平顶山 467000
摘要：煤矿井下巷道工程是煤矿开采的重点工程之一，巷道的掘进速度直接制约着煤矿的生产效率，煤矿井下作业条件复杂，影响巷道掘进速度的因素众多，如何进行科学的组织和管理，使各类资源得到最大化的利用，提高巷道的掘进速度，成为近年来的研究热点。
关键词：复杂地质条件；煤矿采煤；掘进；支护技术；应用
引言
近几年，我国矿产行业得到了相应的发展，同时也推动了我国社会整体经济的发展。与此同时，人们对煤矿资源的需求量也变得越来越大。并且很多行业的发展也离不开煤炭资源，这种情况在一定程度上促进了煤矿行业的发展。近几年，煤矿采煤掘进工作已经向更深方向发展，但是因为需要深入地下所以经常会发生安全事故，采矿人员的生命安全也会受到威胁，并且还会影响到煤矿企业的整体发展。因此，很多煤矿企业都采用了高强支护技术减少煤矿顶板事故的发生。
1复杂地质条件煤矿采煤掘进支护技术应用的难点
在复杂地质条件下，应用掘进支护技术其难点主要体现在以下方面：一是地质结构的变化。煤矿是一种相对来说比较特殊的资源，优质的煤炭往往集中在地心深处，开采深度越深，煤炭资源也就越丰富，但是由于地质条件复杂，开采进入到煤矿深层之后，地质结构变得更加复杂，煤层中的地质结构可能会在外力作用下遭到破坏。其主要支护难点集中在顶层岩石之上，在缺乏针对性开采方案的情况下，必须要采取外力对其进行支护，否则煤矿开采的效率将会因此大幅度降低。二是巷道挖掘难度大。当煤层结构地质情况比较复杂时，如果地层底部以及上部的土质处于相对比较松软的状态，那么巷道挖掘所面临的问题可能也会增加，如土质松软增加了巷道的成型难度，即便是顺利成型，只要有外力作用也容易导致巷道形变，因此导致诸多支护技术难以顺利应用，煤矿资源开采期间由于支护技术应用不到位，因此安全事故频发，严重影响了煤矿企业经济效益与社会效益的提升。三是技术设备落后于实际的支护需求。煤矿行业发展期间，设备技术条件落后是一种比较常见的现象，导致支护效果不佳。尤其是针对复杂地质条件，在掘进支护过程中对各种设备也提出了更高的要求。因此，为了保证支护效果，提高采煤效率与质量，就必须要有充足的技术设备做支撑。然而，实际上当前我国许多煤矿企业的技术设备更新换代速度慢，在掘进支护过程中难以为相关工作的实施提供有力的保障，因此导致煤炭资源的开采受到了诸多限制，煤炭资源开采因此效果不佳。
2复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用
2.1机械设备选型
煤巷掘进施工中涉及到的机械设备主要有掘进机、锚杆钻机、转载机、刮板输送机等。（1）掘进机。随着我国煤炭开采技术的日益提升，各类掘进机也被大量研发和应用。目前，常用的煤巷掘进机为悬臂式掘进机。悬臂式掘进机虽然种类齐全，但仍存在机械化程度低、性能差等缺点。因此，提高掘进机的自动化作业程度，采用人工智能控制技术实现掘进机的自动切割和识别，提高掘进机械设备的稳定性和掘进刀头的使用寿命，对于提高巷道的掘进速度起着十分关键的作用。（2）锚杆钻机。掘进工序完成后，为保证掘进工作面的顶板安全，控制围岩变形，需利用锚杆钻机进行锚网等支护作业。在有作业条件的掘进工作面普遍采用锚杆钻车进行支护作业，锚杆钻车代替单体钻杆钻机，提高了机械化程度和作业效率，但其对施工空间的要求较高，使用受限较大。（3）运输设备。辅助运输设备可将截割下来的煤岩等运出作业空间，保证作业环节不受影响，其运输效率也直接制约着巷道的掘进速度。巷道掘进中的运输设备包括桥式转载机、刮板输送机、可伸缩胶带输送机、矿车等。
可将以上几种运输设备进行组合形成巷道掘进工作面运输系统，运输设备的选型和配套需根据掘进工作面的实际作业条件，进行验算和设计后进行选取，达到最优的运输效率。另外，需加强对运输设备的日常维护和检修，保证运输设备工作的可靠性。
2.2掘进机开门施工技术的应用
煤矿开采过程中，对复杂地质条件进行分析时，应当结合掘进工程的特点进行，对掘进机开门施工技术进行详细而全面的分析，然后合理的运用相关施工技术，这样能够更好的解决施工中存在的缺陷和不足，减少施工中遇到的问题，降低掘进支护的助力，提高开采效率和质量。同时，在掘进施工期间，还应当注意加强对穿凿放大现象的控制，科学合理的选择爆破空间，为后期的煤炭开采做好准备工作。
2.3锚杆支护方案设计
煤矿巷道锚杆支护在施工应用前首先需要进行支护方案的设计，利用工程类比法、理论计算法或者实测法，综合考虑煤矿生产实际情况以及相关规范对各项支护参数进行设计。其中，应用较广的工程类比法以及仿真分析都首先根据施工巷道围岩物理力学性质、结构特征、地质构造等对巷道围岩的状况进行分类，依据不同的围岩选择不同的基本支护形式。根据基本支护形式以及锚杆支护理论计算锚杆杆体直径、长度、间排距、设计锚固力、角度等主要支护参数，同时确定锚杆选用的材质、型号。其次根据锚杆参数对锚固剂进行选择，确定其他搭配设备的参数。设计过程中依据初始设计、实施设计、矿压观测以及修改完善的设计流程，锚杆施工前需要进行拉力测试，以保障锚杆设计方案的科学可靠，同时谨慎使用新材料以及新技术，确保支护设计安全可靠、经济合理。
2.4高强支护技术应用
在推行高强支护技术的过程当中，技术人员还需要根据煤矿采煤掘进的实际情况和煤矿巷道的建设等相关因素进行管控。尤其是在巷道顶部和道壁压力处理中，技术人员需要对高强支护技术进行严格的管控，保证煤矿巷道的稳定性。不仅如此，工作人员还需要对巷道顶部压力进行合理的监测，利用顶板离层仪等设备时刻注意顶板压力，保证顶板结构的安全性。虽然，高强支护技术具有一定的功能性，但是如果在使用过程当中没有对该项技术进行了解并缺乏一定的技术规划，那么往往会导致煤矿顶板在开采过程中出现一定的问题。总而言之，工作人员需要在支护建立的初期阶段对巷道变形等问题进行检查和管控，并且把这些问题都控制在有效的范围之内，提高支护效果的有效性。不仅如此，技术管理人员在技术推广的过程当中，首先需要对相应的技术进行深入的了解，并全面地管理煤矿岩层结构的数据和其他方面的信息，来提高强支护系统的稳定性，降低企业的经济损失。最后，为了更好地促进煤矿采煤掘进工作的顺利开展，企业还需要定期去引进更加先进的高强支护技术。近几年，随着我国科学技术的不断发展与创新，我国的煤矿技术也变得越来越信息化和智能化。在这种情况下，高强支护技术在运用的过程当中可以使用相应的信息设备，来提高煤矿采煤工作效率。为了更好地使高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中作用充分地发挥出来，我国煤矿采煤的工作人员还需要对高强支护技术不断地进行创新。
结语
目前工作面已回采结束，工作面回采时在顶板夹层厚度不同的情况下采取了以上相应的控制措施，尤其在顶板破碎带区域采取了超前移架、缩小了端面距和缩小采煤机截割深度等综合措施，得到了预期的控制效果，可在矿井五、六采区下分层开采时借鉴和推广应用。
参考文献
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