摘要：在复杂地质环境下，科学应用掘进支护技术，改善其运用效率，强化施工环境的安全系数，是煤矿开采工作的重点。本文通过分析复杂环境下的煤矿掘进开采，探讨复杂环境下煤矿掘进支护技术应用及掘进支护技术要点。
关键词：地质结构；煤矿掘进；支护技术
引言
通常情况下，煤矿进行挖掘操作的场所位于地表以下，现今有非常少量的煤矿属于露天挖掘。根据煤矿行业的统计数据显示，中国现在的煤矿中，4/5以上都属于地下开采，也被称作是井下开采。采用井下开采的方式，需在地底开挖非常多的作业通道，才可使采煤作业更为便利与快速。处于各个区域的煤矿的地质差异性较大，从而使得地下采矿有一定的困难，采矿作业的周围环境也相对较差。因此，只有把相关支护工序做好，才可保证通道的安全性与质量，进而可使整个采煤流程更加便捷与安全。同时，也在很大程度上确保了煤矿挖掘的质量。基于此情况，不断改革与创新采煤挖掘中的支护手段与技术，可更好地促进煤矿掘进工作的长期、安全、稳定发展。
一、复杂环境下的煤矿掘进开采
（一）地质结构的转变
就煤矿开采而言，均是从浅层向深层进行不断推进的，伴随开采地层的逐步深入，如此势必会对原本地质构造造成相应程度的破坏，且主要表现于顶层板岩石特性方面，开采期间会产生显著的转变，同时拱状的围岩同样会面临极大的外力影响，进而加大煤矿掘进开采的难度。
（二）煤矿巷道的开挖
受复杂地质环境影响，某矿井上部、底部土质相对松散。在煤矿巷道开挖期间，巷道无法持续维持固定形态，而且一次成型后并不容易出现变形，另一方面，巷道顶部、底部板块同样会产生明显的收缩，如此便为安全管理有序开展带来了极大的威胁。
（三）半煤巷矿区的安全性
在煤矿巷道掘进开采实践中，巷道周边产生大面积的断裂层，巷道坡度也相对较大，不过，矿井内同样有着庞大的薄煤层储藏量。开采方在对薄煤层进行开采施工过程中，煤矿巷道掘进支护多选取半煤巷为重心，在巷道掘进期间，半煤巷对掘进技术、支护一系列设备有着十分严苛的要求，就此环节而言，要想保证采矿区煤矿掘进开采工作的有序开展，就务必要尽可能确保半煤巷矿区的开采安全。
（四）开采设备相对落后
开采设备未得到及时更新同样一定程度加大了煤矿掘进开采的难度，就开采施工技术设备角度而言，与先进国家开采水平相比，我国在此方面仍旧处于初级发展阶段。在半煤岩开展掘进过程中，倘若出现的岩石硬度系数超过5级，开采设备各部分极易遭受严重磨损，进一步使得巷道掘进支护设备遭受破坏，从而对煤矿掘进开采工作有序进行造成负面影响。
二、复杂环境下煤矿掘进支护技术应用
（一）直接破顶法
复杂环境下，一经出现断层情形，通常可选取直接破除手段，直接破顶法即为通过掘进设备，对断层顶部进行直接破除，仅就相对坚固完整的顶板围岩予以保留，后再经由锚网对顶板开展支护。然而选取直接破顶法存在诸多不足，包括成本较高，施工难度大，并且倘若顶板落差不足2m，顶板围岩结构岩石硬度不足5级，则在煤矿掘进期间，极易引发大面积顶板情况，使支护面临更大的难题。鉴于此，在施工实践中应当结合具体情况开展选取。
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（二）退后卧底法
于断层区域，基于断层顶板硬度相对大这一前提，倘若顶板与底板相互落差约为2.4m，则可选取支护方式对岩层开展维护，如此，在掘进期间，掘进机持续控制在后退状态，同时卧底控制在前进状态，从而确保断层全面环节都处在巷道安全范围中，以为巷道内部稳定性提供保障。退后卧底法可确保断层顶板的系统完整性，防止引发断层塌陷现象，进一步确保煤矿巷道掘进开采安全有序开展。
（三）锚杆临支加U型钢技术
于断层区域，针对落差相对大的断层，围岩极易出现破裂乃至坍塌现象。鉴于此，应当选取锚杆临时支护技术，联合引入U型钢架开展固定支护，增强断层强度，避免掘进期间工作面板产生破落问题。引入锚杆临支加U型钢技术，应当将锚杆倾斜角度调节至45°，控制完善锚杆距离，进一步凸显该项技术的优势，强化掘进安全性。
三、复杂地质环境中煤矿支护技术的要点分析
（一）综掘机和普掘机的选用
巷道自身所拥有的长度，决定了所选用的掘机类型，而不同掘机自身的性能也在很大程度上影响到巷道所挖掘的具体长度。如果涉及的巷道长度在300m范围内，就应选用普掘机进行施工作业。如果所涉及的巷道长度在300m以外，就应选用综掘机进行施工作业。之所以如此选择，是依照两种掘机的特性，同时考虑到工艺的便捷性。采用综掘机设备，能明显地降低施工准备周期。在选用综掘机的型号方面，同样也要非常注意要考虑综合的条件因素。例如是不是可在巷道断面中使用，同时也要了解是否适宜该矿的煤与岩石硬度，这样才可选用最为适宜的机械设备，以最大限度地发挥掘机的生产效率，降低操作过程中的磨损率。
（二）截齿的选用
截齿的应用是否恰当，尤其是要选用耐磨强度合理的截齿，是必须要关注的。这是由于选用强度适宜的截齿可使整个开采工作更加迅速，且也可起到保护截齿、降低设备损耗的目的。如果遇到岩石硬度超出普氏硬度2的情况，应根据实际现场情况，决定是否采用爆破手段加以解决，切不可一味采用掘进进行岩石的分割作业，避免出现装置被破坏的问题发生。
（三）临时支护设备与技术
在开采过程中所使用到的掘进设备施工中是对自身液压系统的运用，如果想要使装置具有较高的稳定性能，那么其液压装置要具备较高的稳定性。同时，也要关注整个设备在开关设备时自身闭锁装置的性能。在通常情况下，应用综掘机的液压装置可起到临时支护作用，而采用此手段也能在很大程度上保障整个开采流程的安全性。
（四）对煤矿地质特征进行研究
做好灾害预防工作。要想有效降低煤矿地质灾害的危害程度，必须要做好对灾害的预防工作。首先要对煤矿开采区域的各个地层的岩性特征进行分析研究，开采前根据地层的岩性特征进行相似实验研究，结合实际开采资料，总结工作面顶板周期压规律；其次要根据开采过程中的危险源采取相应的评价和防治措施，确保施工安全；最后则要根据实际的地质报告以条件选择合适的开采方法，可以通过留设煤柱或充填开采等方法减小地质灾害的影响。
结束语
在现代工业竞争激烈的环境中，煤矿企业想要提高自身的竞争力，取得长远的发展，就需要与时俱进，树立创新意识，对煤矿综采工艺技术进行创新。因此，煤矿企业需要引进先进的工业设备和工艺技术，大胆创新工艺技术，促进煤矿的健康良好发展。
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论文作者:仇鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：煤矿论文; 巷道论文; 顶板论文; 断层论文; 环境论文; 地质论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第19期论文;