神华宁夏煤业集团有限责任公司金家渠煤矿筹建处 宁夏吴忠 751504
摘要：中国作为煤矿大国，如何践行有效的煤矿控制技术成为社会各界广泛关注的焦点，煤矿企业的采煤工作要严格实行工作流程，并对工作人员的安全问题进行集中关注，实现整体管理框架完整，才能有效提升煤矿采煤掘进技术的实际效率，优化整体采煤流程。
关键词：复杂地质；煤矿掘进；支护技术
1采煤掘进中地质条件的复杂情况分析
在煤炭开采过程中，施工团队要明确煤层挖掘空间，例如采掘面、巷道等，便于顺利进行施工作业。一般而言，煤层距离地表较远，不可露天开采，要想开采更多煤矿，采煤团队必须进行煤矿掘进处理。大部分矿区都有较长的历史，地质条件复杂，开采具有一定难度，煤矿开采掘进中的地质条件复杂程度较高，主要表现如下。
1）伴随采煤强度加大，煤矿开采的范围、深度也会相应增加，高强度开采易破坏煤层地质结构，从而促使煤层顶底板产生明显变化，增加围岩应力，致使煤矿开采作业埋下安全隐患，威胁到施工人员的人身安全。
2）煤矿地区包含非常复杂的地质条件，其中涉及到较多的大断面巷道与巷道断层，地质环境恶劣。
3）煤矿开采区域的煤层、顶底板岩石硬度低，构造多，发生破碎的风险非常大，因此，在煤矿掘进时，极易出现变形。在施工过程中，施工人员一旦对技术知识的了解不够，未及时发现其中存在的潜在风险，便可引起巷道顶底板断面，诱发收缩现象，加大顶底板的变形程度，增加煤矿垮塌风险，对采煤人员的生命安全也构成较大威胁。
4）在煤矿薄煤层的具体开采过程中，大多将半煤巷视作支护对象，然而半煤岩巷道对支护设备、支护方法均有严格要求，保障巷道的安全性对确保采煤工作的顺利进行具有重要意义。
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5）煤炭开采环境非常恶劣，在煤矿掘进设备方面，煤矿企业并未加大资金投入，从而限制了煤矿掘进能力，与发达国家相比，我国的煤矿掘进能力相对较差。就半煤岩巷而言，若岩石层硬度系数在6以上，则会影响矿井切割速度，导致设备无法顺利运行，掘进设备也会受到很大磨损，无法确保煤矿开采工作的有序、合理、顺利进行。
2煤矿掘进支护技术的优势
据统计，在正常情况下，一般综掘机适用于300m范围内的作业，这种分布有利于发挥优势，在施工过程是比较合理的。这主要是由于综掘机可以缩短作业时间，更加适合煤矿建设项目的需要。综掘机的选择需要充分考虑水平巷道截面、煤矿岩石强度和综掘适应切削功率、强力机切割机器、机械运行效率、机器零配件供应、机械设备维修等。截齿的挑选因素：选择耐磨性较高的将有助于提高强度和切削速度，减少磨损。然而，当岩石硬力比刀切割力大时，不能用机械强制切断，应该使用爆破，避免设备受损。从实践中得出，在煤炭开采过程中，会遇到很多技术上的问题，需要从中找到解决方案，在这个过程中，要推动工程机械技术进步，从而减少阻力，以实现隧道工程“零”爆破的突破。时代在飞速发展，应该紧跟时代步伐。在煤矿综掘机施工科研管理上应形成先进、科学、合理的施工体系。此外，还需要建立与管理水平相挂钩的管理系统，实现高效率的煤炭开采业务目标。就拿弯曲皮带运输技术操作来说，以我们现在有的技术，能实现长途驾驶的大角度，并采取连续车削工艺的小转动角度可以达到260°的最大角度，可以减少开采过程中的阻力，加快驱动。
3复杂地质条件下掘进支护应用
3.1直接破顶法
直接破顶法是将断层顶部进行破除，主要是利用掘进机进行直接冲击的方式来进行，从而材质较为稳定的顶板围岩留下，再利用锚网索对其进行支护。在具体施工过程中，若是顶板岩石的落差在2m以内，那么在实际的应用过程中，自身的脆弱性会引起碎裂，这种情况下则不适用于支护工作。除此之外，在煤矿地下掘进过程中，坡度较大的情况极为常见，面对这种问题也可以运用直接破顶法来解决其支护问题。
3.2退后卧底法
在煤矿掘进过程中，若是存在完整、坚固的断层上顶板，并且两者之间的落差距离在2.5m以内，则可以利用支护的方式来进行围岩。在实际的施工过程中，掘进机的操作应当先后退，再卧底的方式来进行施工，这样能够有效确保断层巷道的各类指标能够达到标准规定要求，从而满足煤矿掘进施工安全性的要求。
3.2锚杆临时支护加U型钢架法
若是在复杂地质中存在较大的断层，那么在煤矿掘进过程中则很很容易出现破碎以及坍塌的问题。针对这种问题，可以运用锚杆临时支护加U型钢架法来解决。其中，锚杆倾斜角需要控制在45°以内，在此基础上，可以利用预紧力来实现对围岩结构的加固，从而避免在煤矿掘进过程中出现顶板破碎的问题，具体来说，对锚杆支护设计与施工要求进行详细分析：首先进行支护设计依据的分析，在进行支护设计的时候，需要对巷道断面的形状以及稳定性进行考虑，同时也要对巷道的松动圈进行考虑。松动圈很容易受到采掘的压力而产生大小与形状方面的变化，在经过测试后发现，松动圈受到采动的影响会扩大2-3倍。因此，在进行采动之前，围岩的类型会发生很大的变化。因此，支护的设计也要考虑松动圈变化的范围来进行；其次是孔位的确定，要根据设计来对孔位进行确定，并做好标记。通常情况下，锚杆的孔间距最好是在100cm之内，同时锚杆孔的深度要大于杆体的有效长度，但是需要控制在30cm之内。同时，锚杆的端部需要推到孔底处，同时尾端部位外露的长度应该控制在20cm范围之内；最后是锚杆支护施工方面的安全规定。若是在特殊区域，其支护方式应当选取特殊的，同时支护范围需要延伸到巷道的正常段，大约是在5-10m之间。同时，若是支护在相对复杂的区域，需要对支护措施进行强化，包括全场锚固、加密锚杆以及锚索锚固等。
4结语
要想有效处理复杂地质，就要提高技术运行框架，实现整体技术管理框架的完整度，保障煤矿工作人员技术操作的规范性及有效性。从基础管理效果出发，实现采煤掘进支护技术的应用目标，确保技术运行效果切实有效。管理人员也要提升设备和人员安全的处理机制，实现最优化的采煤计划，确保中国工业的发展项目能实现最优化的运行效果，提升煤炭资源的开发和利用效果，创收最大化的经济效益，为中国煤矿事业可持续发展奠定坚实基础。
参考文献
[1]陈远云.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].内蒙古煤炭经济，2012，10：102+104.
[2]赵海平，李艳玲.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].科技传播，2013，02：145+147.
论文作者:李宁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/28
标签：煤矿论文; 巷道论文; 地质论文; 过程中论文; 技术论文; 围岩论文; 煤层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;