黑龙江省龙煤鸡西矿业有限责任公司新发煤矿 黑龙江鸡西 158100
摘要：在当前深层煤矿开采过程中，有效使用支护技术有着很重要的作用，能够提升煤矿开采安全稳定性的同时，还能提升施工的效率，增强煤矿企业的经济效益。因此对于煤炭企业来讲，需要对此种技术的应用更加重视，同时依据具体的状况建立合理科学的施工方案，保证开采能够顺利地完成。基于此，本文主要探讨了复杂地质条件下采煤掘进支护技术。
关键词：复杂地质条件；煤矿采煤；掘进；支护技术；应用
引言
煤矿开采期间，地质环境复杂多样，复杂地质条件下开采煤炭的现象也并不少见，要想切实提高开采质量，保证煤炭开采的安全性，采煤掘进支护技术的应用是必不可少的，而在应用掘进支护技术时，还需要结合实际情况，做好地形环境分析工作，选择合适的支护技术，在提高采煤质量与效率的同时，切实保障施工人员的安全，减少各类安全事故发生频率。
1煤矿掘进支护概述
煤矿行业在发展过程中有着高收益和高风险的特点。在我国煤矿行业发展的最初阶段，市场较为混乱，安全保障不足，有很多不规范作业现象，而最为重要的便是煤矿层往往在地下，挖掘中容易出现巷道坍塌，进而导致煤矿生产作业中常发生安全事故。巷道是整体矿井地下最深的结构，为了使地下作业人员的安全得到保证，需要有较好的排水及通风功能。为此，在煤矿完成开采后，需要尽快将煤炭运输出巷道。巷道作为运输主要通道，不仅需要保证运输的效率，也要保证运输的安全性，因此需要加强巷道的安全性，促进煤矿生产效率、效益发展。虽然现代科学技术得到了快速发展，但同时地表煤矿资源也在快速减少，煤矿深层化开发是煤矿行业明显的发展趋势[1]。
2煤矿掘进支护技术应用过程的难点
在开展煤矿掘进支护的过程中，存在的难点主要包括以下方面：其一，地质结构变化。在开采煤矿资源过程中，不同深度的煤层结构是不同的，该情况增加了开采煤矿资源的难度。另一方面，煤层会破坏地质结构，顶层岩石是开采工作的重难点，因此需要应用针对性开采方案，并借助外力起到支护的作用，对煤矿的开采效率有效保证。其二，挖掘巷道煤矿资源。煤层结构中存在较为复杂的地质情况，在开采煤矿资源的过程中，松软的土质存在于地层上部以及底部，会增加巷道挖掘的难度，在巷道成形后，很容易出现形变的情况，不能成为固定的形状，还会导致巷道底部、顶部出现收缩的情况，还存在一些支护技术应用较为困难，从而使得安全事故发生频率增加，对煤矿资源生产的安全性造成影响。其三，设备技术因素。在煤矿产业发展的过程中，设备应用、技术管理工作存在一定滞后性。在开采煤矿资源的过程中，相关工作人员营房与复杂地层特点相结合，应用相应的采煤掘进支护技术，但本国一些煤矿应用的技术、设备相对较为落后，对煤矿开采的稳定性、安全性造成影响，不能对所有地形资源的开采需求有效满足，从而对支护技术应用的难度增加，还会限制资源开采工作[2]。
3复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术的运用
3.1直接破顶法的运用
在煤矿产业运行期间，为了更好的提升直接破顶技术使用的效果，可以尝试通过掘进直接冲击技术，进一步提升稳定材质围岩施工的设计价值，以便更好的保证锚网索支护技术使用的整体质量。在实施顶板岩石施工时，岩层的硬度通常在＜5m或者是没有达到2m的范围以内，当然，在应用直接破顶技术时，还可能会遭遇岩石脆弱的问题，如果该类问题出现，那么可能无法有效的保证掘进支护的稳定性。因此，在复杂的地质条件下，应用直接破顶法时，也需要根据实际情况进行灵活运用和选择，进一步提高破顶法的作用价值，以便更好的进行煤矿资源开采。
3.2后退卧底技术的运用
后退卧底技术在复杂地质条件下应用的突出性优势就在于可以保证施工的坚固性、完整性，然后结合煤矿资源开采的实际需求，合理的整合巷道支护技术，煤矿资源开采的整体效率和质量也将因此得以大幅度提升。当然，该技术应用期间，还需要结合实际的地质环境作为参考，选择合适的支护技术。如巷道的暴露高度大、导致下盘煤层以及断层无法有效的保留，因此给支护工作带来了较大的不变。所以说，在应用支护技术时，还需充分考虑断层方面的问题，要充分保证断层的稳固性，尽可能的降低因为断层问题所引发的施工停滞不前的问题[3]。
3.3光爆锚喷支护技术
在煤矿采煤掘进的过程中主要使用的支护方式是光爆锚喷支护，此种支护技术在使用过程中需要严格注意的是对于相关参数的设置，其中主要包含耦合系数、炸药用量、最小抵抗线、装药实际结构以及炮孔间距数值等。在具体使用时只有把这些参数进行合理的设置，才能都保证支护的效用发挥到最大，更好地保证掘进工作的稳定性和安全性。相关煤矿在进行开采时，掘进过程中使用了高强支护的方式，且在操作过程需要注意以下4点：(1)在具体施工之前，需要根据实际状况做好相关工作的安排，其中主要需对矿井周围以及建设岩石的方位进行确定，然后再根据实际状况有针对性的对巷道的相关部位进行强化，使得围岩基层的稳定性和安全性更高；(2)在需要进行加固的地方使用锚杆进行防护，并合理的使用相关的支护体系对相关部位做进一步的加固支撑；(3)不断地优化和完善围岩区域的载荷，进行加固，使用外部支护的力量来对煤矿巷道中的重力和应力进行控制，以保证巷道中整体的环境是稳定且安全的；(4)使用光爆锚杆技术对梁结构进行组合，从而有效地对薄岩层与锚固部分的稳定性和安全性进行提高，保证整个巷道有足够的承载力[4]。
3.4锚杆临时支护中U钢法的运用
煤炭开采时，地质条件相对来说比较复杂的情况下，煤矿出现断层落差比较大时，那么可能会出现煤层坍塌的情况，为了更好的保证开采的安全性，提高开采质量与效果，可以尝试应用锚杆临时支护中的U钢法。通过对地质条件以及煤层情况的分析，构建超前、固定以及临时等多种支护方案，然后将U型钢架与锚杆支护技术结合在一起，进而更好的提升煤矿资源开发的稳定性，使得煤矿资源得以更加顺利的开采和利用。但是，该支护方法往往也只能够应对一些临时性的问题，针对需要长期进行巷道支护的煤矿，相关技术的应用还需要与其他方法配合，这样才能更好的保证施工过程的安全性。
3.5起坡卧底和顶煤放炮技术
部分地区在进行煤矿开采作业时，会出现断层现象，因为煤层机构持续向上移动，使巷道开采作业人员安全受到威胁。因此，为了保证人员安全、提升作业效率，可以通过顶煤放炮爆破＋起坡卧底的方法，以此使掘进作业顺利推进。该施工方法的应用中，若是巷道断层为0.7m以下，同时水平坡度不大于12°的情况下，可以选择堤坡卧底的施工方式来进行施工。在断层高差超过12m的情况下，可以通过点小炮爆破的方式来处理断层问题。煤矿地质条件复杂的情况下，可以通过两种作业方式结合来使得巷道安全性得到保障。此外，断层在完成揭露后，人员需要使用锚索支护来进行断层保护。巷道支护完成后仍然存在断层结构，且在4m以下时可使用掘进设备进行开采作业。
结束语
全面做好煤矿掘进环节的支护工作对于保证支护效果有着非常重要的作用，但是从具体支护实践来看，仍旧存在各种类型的问题，因此，煤矿企业在掘进支护环节需充分认识到当前掘进支护中存在的短板问题，充分考虑在深部煤矿开采过程中，支护方式与支护对象特点，结合深部岩石支护力学响应机制，采取针对性的措施，不断提升煤矿掘进环节的支护效果。
参考文献：
[1]柳春.复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术及应用探讨[J].中国设备工程，2020(09):193194.
[2]尉乐.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].能源与节能，2018(06):103104+112.
[3]夏克华.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析[J].建材与装饰,2018,(31):234-235.