复杂地质条件下煤矿掘进支护技术及应用

复杂地质条件下煤矿掘进支护技术及应用

刘苏

淮北矿业集团公司祁南煤矿 安徽 宿州 234000

摘要：随着我国经济的发展，煤炭企业需要提高煤矿开采的效率和质量，从而极大煤矿开采的强度要求。通常煤矿开采条件和环境较为复杂，不利于煤矿开采工作，同时地质条件的复杂性，也会提高煤矿企业的工作难度。在煤矿开采中需要掘进支护技术，推动企业的发展。因此，为了更好的分析技术措施，进行研究和分析，目的是促进煤矿开采工作。

关键词：复杂地质条件；煤矿采煤掘进；支护技术

我国的能源储备有限，与资源发达的国家相比能源储量不足，主要以煤炭资源为主，这些煤炭都埋藏在地下很深的位置，想要获得煤炭资源就需要进行采掘。同时，我国的煤炭资源分布范围较广，部分地区的地质条件较为复杂，同时，煤炭开采具有较大的安全隐患，不利于煤炭开采工作的安全性。这就需要相关人员对复杂的地质条件进行分析和研究，掌握煤炭采煤掘进支护技术，科学的运用到煤炭掘进工作中，保证煤炭开采工作顺利开展。

1 煤矿开采中的不利影响因素及现状分析

1.1 开采过程安全隐患较大

受到很多因素的影响，例如：气候和环境，煤矿开采工作多处于较为复杂的环境下，同时煤矿开采工作对于当地的地质条件和结构也会造成极大的损坏，使施工现场存在很多安全隐患，在煤炭开采过程中，由于地质结构的不利影响，建设的巷道容易出现坍塌的风险，威胁施工人员的人身安全。同时，由于降水的不利影响，煤矿顶层与底板还可能受到雨水的冲刷出现软化的问题，造成开采人员在施工中掘进支护技术不能顺利完成，提高施工的安全危险。此外，煤矿的围岩结构对于煤矿开采的安全性也具有较大的影响，出现顶板压力增加和裂缝问题，不利于煤矿开采工作和开采效率的提高。

1.2 地质条件与结构受到破坏

煤矿开采过程中，最为不利的因素就是地质环境条件的限制，通常煤矿开采深度和强度的增加，会给周边的生态环境和地质构造带来较大的影响，不利于生态环境的自然修复，还会导致煤矿顶层底板岩性的变化，给煤矿的开采环境带来更多的不确定性，提高了煤炭开采的难度，围岩应力的提高也导致煤矿开采工作更加复杂，需要开采人员科学的操作。

1.3 薄煤层开采的难度与风险较大

煤矿开采区域中薄煤层的开采要求较高，且开采的难度较大，需要煤矿企业做好安全防护工作，由专业的开采人员按照煤矿开采的相关规定操作，并且要保证操作人员可以熟练的使用煤矿开采设备，促进煤矿开采中科学的运用技术，避免安全事故的发生，在煤矿开采时，安全防护可以避免安全事故的发生。同时，在煤矿开采作业中，支护结构为开放式的结构，存在承载力不足的情况，如果巷道的顶板压力提高，也会导致薄煤层承载力降低，引发安全事故，不仅会造成人员的事故，还会给煤矿企业带来巨大的经济损失，使煤矿开采工作不能稳定进行。

2 复杂地质条件下煤矿掘进支护技术

2.1 复杂地质条件下煤矿掘进支护作用的应用

（1）选择恰当的掘进设备。在煤矿工程中掘进设备主要有两类：一是普通的掘进机械，二是综合性掘进机械。在巷道掘进过程中，需要人员依据煤矿特点，结合巷道的长度，科学的进行设备的选择。依据相关的标准，如果巷道的长度低于300米，则应选择普通掘进设备，如果巷道长度大于300米，则应选择综合性的掘进设备，需要相关人员对不同的掘进设备特点进行掌握，并依据煤矿的实际，进行掘进设备的选择。在应用综合性掘进设备时，应缩短准备时间，满足掘进设备的生产需求。进行综合性掘进设备时，要依据生产需求来选择设备型号，从而使设备发挥最大的作用。

（2）选择合适的截齿。掘进设备选择后，还需要相关人员依据实际需求，对掘进机械的截齿进行发内心，截齿对于采掘作业的效率有一定的影响，还对作业质量产生影响。工作人员在进行截齿选择时，还需要考虑耐磨性。如果截齿的耐磨性不足，则无法适应高强度的工作，还可能提高报废率，提高生产的成本。因此，截齿的选择应尽可能选择耐磨性较高的，同时还需考虑材料的强度，从而在复杂的地质环境相爱，可以促进采掘工作的稳步机械能给你。但是由于煤矿地质环境的复杂性，岩石的硬度较大，如果超过了掘进设备最大承受的强度，则需要工作人员采取相应的措施。例如：如果遇到较大的岩石，则需要进行爆破处理，避免岩石对掘进设备进行破坏，保证工作的顺利开展。

（3）临时支护技术。工作人员在工作中需要应用综合性较强的设别。利用液压系统建立临时支护，提高巷道的可靠性和安全性。在实际工作中，都会采用临时支护技术。工作人员在作业前需要对所有的设备系统进行检查，提高设备的稳定性，保证液压闭锁装置发挥更大的作用。

（4）综掘机的配套系统。在工程施工时应用综合性掘进设备，需要首先掌握施工管理的要求，按照目标进行系统设定。首先在施工前，需要对施工条件进行了解，建立科学的管理体系，促进设备在系统中发挥最大的作用，尽可能的提高工作效率，保证工作的安全性。其次工作人员还需要掌握机械设备的工作原理和运行方式，利用不同的手段应用管理方法。在实际工作中，要掌握工作原理，对实际工作进行优化和调整，使其在最佳的环境中工作，提高设备的使用年限，避免设备故障的出现。

2.2 复杂条件下穿越断层锚网支护技术

（1）直接破顶法。在煤矿作业中应用掘进机需要进行直接冲击，对巷道的顶部断层进行爆破，将最为稳定的顶板围岩保留，利用锚网锁固定顶板围岩。顶板岩石，如果硬度较低且落差较小，低于2厘米，则表示岩石较为脆弱，在开采过程中，还可能出现岩石的破碎。此外，煤矿掘进时存在高度差异，应科学的应用破顶法支护。

（2）后退卧底法。煤矿掘进过程中，如果巷道出现断层下移的问题，就需要提高对工程项目安全性的提高，因此，会考虑采用后退卧底法。如果实际操作中，掘进设备的坡度不够，则需要工作人员构建巷道卧底，使载坡的高度降低，利用这种方法满足相关的标准。

3 结语

总之，目前的技术及煤矿开采难度都不断增加，煤炭企业需要满足社会发展，加大对先进的掘进技术的研究，替代传统技术的应用，从而满足社会发展的需求，保证人们正常的生产和生活，提高煤炭企业的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1] 基于复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用[J]. 秦立朋,徐成,陈雪敏.内蒙古煤炭经济.2021(05)

[2]复杂地质条件下煤矿掘进技术应用探析[J]. 李增军.能源与节能. 2020(03)

[3]复杂地质条件下煤矿掘进技术的应用探析[J]. 茹卓伟.能源与节能. 2020(04)

[4]浅谈复杂地质条件下煤矿巷道快速掘进技术[J]. 王生俊.江西化工. 2020(02)

[5]复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用[J]. 武志国. 石化技术. 2020(04)

[6]复杂地质条件下的顶板支护技术[J]. 董永峰,杨蕾.  内蒙古煤炭经济. 2015(01)

作者简介：刘苏（1982—），男，汉族，安徽省宿州市人，工程硕士，工程师，研究方向：煤矿掘进技术研究。