復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進支護技術(shù)應(yīng)用研究

1、       復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進支護技術(shù)應(yīng)用研究                     摘要：我國的采煤技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了較高的水平，煤礦采掘巷道的挖掘面積在不斷增大。同時煤礦開采正朝著縱深方向發(fā)展，使得煤礦工作面巷道圍巖的屬性變得越來越復(fù)雜。復(fù)雜的圍巖屬性加上較大的巷道斷面面積，給巷道支護技術(shù)提出了較高的要求。巷道支護是確保煤礦生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)，因此非常有必

2、要對復(fù)雜地質(zhì)條件下的掘進支護技術(shù)進行深入的分析和研究。本文后續(xù)就上述內(nèi)容展開分析。關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)；煤礦采煤；掘進支護；技術(shù)應(yīng)用中圖分類號：td35文獻標(biāo)識碼：a1 引言社會的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提升，國家對各項資源開采提出更高需求，對資源依賴性也與日俱增。然而，煤礦作為不可再生資源，隨著開采越發(fā)深入，開采難度也逐漸增大，一旦出現(xiàn)問題，極易威脅采掘人員人身安全。如何在復(fù)雜地質(zhì)將煤礦安全采掘出來，成為煤礦企業(yè)發(fā)展重點。2 復(fù)雜地質(zhì)條件下掘進支護難點2.1 地質(zhì)環(huán)境在煤礦綜采掘進作業(yè)中，作業(yè)人員的開采是由淺入深、由外及內(nèi)的漸進式作業(yè)的過程，這給綜采掘進支護技術(shù)的應(yīng)用帶來極大的難度。在外在環(huán)境的影響

3、下，地質(zhì)結(jié)構(gòu)會遭受不同程度的破壞，尤其是處理封頂結(jié)構(gòu)時，需要認真檢查，而后嚴格執(zhí)行運鉆及移鉆、穩(wěn)鉆、打孔、裝藥，以及爆炸放頂?shù)忍幚磉^程的操作，放頂時必須注意選擇合理的工具，以免給放頂工作帶來不利影響。放頂操作時，頂層巖石在外力作用下會影響放頂質(zhì)量，進而增加綜采難度1。2.2 薄煤層開發(fā)在某些煤礦環(huán)境下，受到地質(zhì)影響，多數(shù)煤層為薄煤層，在開采此類煤層時，困難度較高，需要結(jié)合科學(xué)施工方式分析研究，利用煤巷、半煤巷等特點保障支護技術(shù)有效完成。在半煤巷采掘時，應(yīng)依照實際情況分析，并選擇適宜技術(shù)和設(shè)備，保障煤炭采掘順利展開。因此，在實際采掘中，應(yīng)加強作業(yè)人員安全意識，并保障開采工作有序展開。2.3 巷道

4、圍巖首先，煤礦工程開采的工作環(huán)境位置往往復(fù)雜而全面。另外，巷道圍巖穩(wěn)定性和強度相對較差，巷道支護強度達不到時容易出現(xiàn)問題。而在煤礦開采過程中，由于煤炭的連續(xù)產(chǎn)出，巷道的穩(wěn)定性會因開采而降低，誘發(fā)煤巖破碎的發(fā)生，嚴重影響掘進作業(yè)的環(huán)境安全。二是在開展采煤工作中，會出現(xiàn)降雨天氣，降雨會使圍巖軟化，對巷道造成腐蝕。隨著掘進深度的增加，支護工作將越來越難以達到預(yù)期的支護效果。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，地下工程經(jīng)常會遇到斷層，對巖體結(jié)構(gòu)有很大的影響。特別是由于壓力過大，極易造成頂板破裂，這也是影響支護安全的重要因素。由于這是不可避免的，施工方案在工程中不易改變，因此必須豐富解決方案和策略，提高支護強度。3 支

5、護技術(shù)3.1 常見支護形式（1）礦用支護型鋼的應(yīng)用。因為我國煤礦地理環(huán)境因素的影響，在煤礦開采中工作人員需要借助支護型鋼進行加固。但是在這個過程中技術(shù)人員需要對支護型鋼架的抗拉性和剪切型進行管控，保證整個支護系統(tǒng)的需求。與此同時，技術(shù)人員為了保證高強支護可以承受更多方面的負荷，還需要對支護型鋼的承載能力進行監(jiān)測。（2）可縮性支架的應(yīng)用。這種支架是煤礦加強支護當(dāng)中最為常用的一種形式?？煽s性支架和其他支護技術(shù)有很多不同點，它更適合運用到巷道斷面小的煤礦開采環(huán)境當(dāng)中。技術(shù)人員通過測試對這項技術(shù)進行了全方位的研究，使得這項技術(shù)具有一定的承壓能力。（3）預(yù)留煤柱，這項技術(shù)是最為傳統(tǒng)的支護技術(shù)，這項技術(shù)一

6、般都被運用到煤礦的上區(qū)段和下區(qū)段。這項技術(shù)操作起來比較簡單，在正常情況下可以滿足煤礦巷道排水系統(tǒng)需求。但是這項技術(shù)一定程度上降低了煤炭開采率。3.2 退后臥底支護通常，退后臥底支護適用于上頂板、堅韌性佳的巖層，因為，該類巖層較為完善。同時，使用方應(yīng)將斷層落差限制在2.5m內(nèi)。利用圍巖加固，實現(xiàn)支護處理。必要時，利用退掘機復(fù)制操作。為保障圍巖支護與特定技術(shù)流程相符，煤礦采掘應(yīng)與特定技術(shù)指標(biāo)相符，保障圍巖穩(wěn)定性2。3.3 聯(lián)合支護某煤礦工作面巷道斷面為矩形，寬度和高度分別為4.6m和4.4m，巷道的斷面面積達到了20.24m2，屬于大斷面巷道。巷道頂板圍巖主要是砂質(zhì)泥巖和黑色泥巖，而底板則主要為細

7、砂砂巖，同時也包含有少量的砂質(zhì)泥巖。巷道頂板圍巖的物理屬性決定了其難以成形，在施工過程中存在較大的難度，對巷道支護提出了較高的要求。在充分分析巷道圍巖屬性的基礎(chǔ)上，最終采用的支護方式為“錨桿 + 錨索 + 金屬網(wǎng)片”的聯(lián)合支護。在進行巷道圍巖支護施工時，特別要關(guān)注錨桿錨固力對圍巖穩(wěn)定性的影響，根據(jù)相關(guān)的理論和實踐經(jīng)驗表明，當(dāng)錨桿的錨固力比較合適時，錨桿和圍巖會緊密聯(lián)合在一起，可以將錨桿和圍巖視為一個整體。通過設(shè)置錨桿能夠顯著改善原本比較破碎的圍巖結(jié)構(gòu)，使其達到一個穩(wěn)定的狀態(tài)，在一定程度上可提升圍巖結(jié)構(gòu)的強度3。另外，通過錨桿支護可以有效遏制圍巖破碎趨勢，對其變形和破碎情況進行保護。4 掘進支護

8、技術(shù)要點4.1 完善管理制度完善的掘進管理機制非常重要，只有嚴格執(zhí)行強制性制度方能確保掘進的安全性及有效性。同時，還需要完善和強化煤礦掘進風(fēng)險控制制度，加強事后懲處力度，對于違規(guī)操作者必須嚴厲對待，實行懲罰與控制相結(jié)合的嚴格管理，為煤礦綜采掘進支護技術(shù)的應(yīng)用提供良好的管理環(huán)境。4.2 強化支護體系在復(fù)雜地質(zhì)條件下開展煤礦掘進支護工作，需要在很大程度上參考煤礦實際情況，綜合考慮施工工藝和設(shè)備運行狀況等因素，形成整體評價，進而指導(dǎo)施工和改進支持系統(tǒng)。首先，要建立和完善支撐體系，需要加強機械設(shè)備管理來實現(xiàn)。液壓掘進設(shè)備是保證掘進工作連續(xù)性的必要工具，結(jié)合液壓掘進設(shè)備，建立邊坡支護有利于支護功能的有效

9、實現(xiàn)。綜采機掘進支護的意義在于借助機載液壓鎖等多種支護技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與鎖緊裝置相結(jié)合，減輕了勞動強度和工作量，有效保證了掘進工作的安全可靠運行。其次，通過計算確定保障臨界點，有賴于建立有效完善的保障體系，通過對實際情況和運行水平的相關(guān)信息進行收集和計算，得出保障臨界點。在此基礎(chǔ)上，合理選擇掘進機械，充分應(yīng)用各種方法和施工工藝，將支護體系進一步優(yōu)化。在實際應(yīng)用中，通過監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測煤礦整體環(huán)境的變化，形成動態(tài)評價和改進方案，指導(dǎo)支撐系統(tǒng)的進一步完善和優(yōu)化。4.3 合理選擇技術(shù)設(shè)備科學(xué)合理地選擇掘進支護技術(shù)設(shè)備是確保掘進支護效果的重要條件。當(dāng)然，這需要實地考察礦區(qū)，按照實際狀況合理科學(xué)

10、地選擇支護設(shè)備，所用設(shè)備不但要符合掘進支護的技術(shù)條件，也要符合巷道寬度要求，如選擇截齒，一定要選擇強抗磨性截齒，使其在提高挖掘速度的同時能夠更好地保護截齒，減弱截齒磨損程度，提高設(shè)備的使用壽命，從而增強了掘進支護的穩(wěn)定性和安全性。5 結(jié)束語綜上所述，為了可以提高我國煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升煤礦開采的安全性和穩(wěn)定性。煤礦企業(yè)需要對復(fù)雜地質(zhì)條件下的掘進支護技術(shù)進行深入的研究，了解每一種技術(shù)的特點，并根據(jù)實際情況去選擇和構(gòu)建不同的技術(shù)方案。目前，我國的煤礦安全事故時有發(fā)生，其中頂板事故大部分的原因都是因為沒有做好巷道的支護和監(jiān)測工作。因此，在煤礦采煤掘進工作當(dāng)中使用掘進支護技術(shù)日益成為必然的要求和選擇。參考文獻：1 趙震 . 煤礦采煤掘進工作中的技術(shù)應(yīng)用分析 j. 中