关键词：复杂地质条件；掘进；支护
中图分类号：TD353 文献标识码：A
1煤矿掘进与支护技术的应用意义
在煤炭资源开采过程中，安全无疑是每个煤炭企业需要重点关注的核心要素，安全事故的出现，势必会威胁煤炭开采人员的生命安全，同时也会给煤炭企业造成重大经济损失。一般来说，在开采煤炭时，巷道需要布置在安全、可靠地位置，同时要注重增强排水、通风等功能，这对保证煤炭顺利开采起到积极的作用。但随着煤炭开采量的不断加大，地质条件日趋复杂，巷道掘进难度也会日益增加，所以对巷道的安全性、可靠性也会有着更高的要求。因此，为了保障煤炭安全开采，巷道掘进过程中需要采用更加科学、合理的掘进方式和支护技术，以达到更加安全的掘进和更好的支撑整个巷道的目的。
2 复杂的地质条件给开采带来的困难
我国有着悠久的煤炭开采历史，容易开采的、浅埋深的煤炭资源越来越少，我们需要对深层的煤炭做进一步开发利用。但是由于煤炭埋藏深度增加，矿压也会越来越大，煤炭开采对原始地质条件将会产生非常大的破坏，在这种复杂的地质条件下进行采掘作业将会困难重重。首先，安全性无法保证，会产生非常大的安全风险[1]；其次，在煤炭开采过程中还要对变形的巷道不断的进行修护，增加了生产成本，大大影响了煤炭开采带来的经济效益。
3复杂地质条件下掘进与支护
3.1 设备合理选择与应用
煤炭资源开采过程中，通常需要综合应用多样化机械设备，设备的性能以及功能将对复杂地质条件下煤炭资源开采效率与质量产生直接影响[3]。对综掘机来讲，这一设备是煤炭资源开采常用设备之一，在实际对这一设备进行选择和应用的过程中，应结合煤炭资源开采实际地质条件，从截齿类别以及型号等角度出发对设备进行合理选择。在复杂地质条件下，合理选择综掘机型号能够节约掘进时间，可以更加高效的展开掘进作业。综掘机结构具有紧凑性较强的特点，在对这一设备选型过程中，需要确保所选择的综掘机体积、质量以及性能与巷道围岩硬度和巷道断面相符，在以此为依据选择综掘机型号的基础上，还应合理应用施工技术，从而在复杂地质条件下更加高效的展开掘进作业。同时，在对综掘机进行选择和应用的过程中，还应对其截齿进行严格检查，确保其拥有良好的耐磨强度。这是因为综掘机运行中需要面对大量截割推进作业，要将截齿磨损度降到最低，则应对选用强度较高的截齿，实现保护综掘机以及截齿的目的。同时，还应明确区分普掘机与综掘机整体设备，应结合巷道长度来确定最佳综掘机设备型号[4]。我国相关规定中明确指出，当拥有300m以上工作面巷道施工长度时，应对综掘机进行应用；反之，则应对普掘机进行应用，只有这样才能够从根本上提升煤炭资源开采作业效率。
3.2选择截齿
在选择完掘进设备后，同样需要对掘进设备所用的截齿有针对性地进行选型。对于截齿而言，其与作业效率有着密不可分的关系，其耐磨强度也会对掘进作业产生重大影响，强度越高，破岩能力越强，掘进越快，效率也就越高。此外，截齿的选型也会影响到生产成本，耐磨强度高的截齿相对应的价格也就越高。
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3.3临时支护技术
在巷道掘进过程中，综合性掘进设备在其自带液压系统的帮助下，可以实现对巷道的临时支护，以此来进一步提升整个掘进作业的可靠性与安全性。现阶段，机载临时支护装置已经在巷道掘进期间有着广泛的应用，也取得了良好的应用效果。需要注意的是，在应用临时支护技术时，作业人员要对综合掘进设备中液压闭锁装置予以详尽地检查，保证其功能能可以在临时支护技术应用期间得到最大限度的发挥，也有助于保证临时支护作业的安全与可靠。
3.4施工组织管理
施工组织管理在任何建设工程施工中的作用都至关重要，煤矿掘进支护工作在越是复杂的地质条件下对施工组织管理则要求越高。在施工过程中，首先要制定科学合理的施工管理体系，提高施工人员的技能水平，保证施工工作的安全。施工组织管理中还包括对材料和施工设备的管理，工作人员从一开始就要保证材料和相关检测报告的质量，开始施工以后对进入作业现场的材料要进行随机抽查，严格检测各项指标，防止个别作业人员在工作中的小动作[4]。此外，还要对材料进行妥善的储存，保证材料的质量。管理人员要充分发挥自身的监督职责，随时检查施工人员是不是按照规范和制度在进行施工工作，要时刻为煤矿掘进支护施工提供质量保障，同时保证工作人员的人身安全。最后，还要定期对工具和设备进行检修和保养，保证随时使用，降低设备损坏率，从各方面提升管理力度。
3.5 掘进支护技术合理选择与应用
第一，直接破顶法。在对顶断层顶部围岩进行破除的过程中，通常需要对掘进设备配合锚网技术进行应用，在这一过程中，当顶板围岩相对稳定时，应进行保留处理，在此基础上在支护保护顶板围岩位置时需要采用锚网索[5]。掘进作业中，应对顶板落差进行精确的判断，当拥有5级以内岩石硬度以及2m以内顶板围岩落差时，实际掘进施工中，顶板很容易发生断裂，这会导致支护难度增加。所以，在复杂地质条件下，当掘进工作中拥有较大的掘进岩层坡度时，要消除顶层围岩结构，则可以对直接破顶法进行充分应用，减缓岩层坡度，为更加高效的应用巷道掘进支护技术奠定基础。第二，退后卧底法。在复杂地质条件下，当拥有比较稳固的煤矿掘进区域顶板结构，并且顶板呈现出良好的完整性时，则可以对退后卧底法进行充分应用。在这一过程中，应保证拥有2.5m以内的底板与顶板落差值，在对围岩进行处理的过程中还可以对支护技术进行充分应用。整个施工过程中，应保证掘进机完全处于后退状态，而前进应成为卧底的状态，在对支护技术进行充分应用的过程中，可以促使完整性和稳定性在围岩断层顶板结构中呈现出来，这一过程可以提高掘进效率。第三，锚网锚杆合理应用，应对U型钢架进行科学设计，U型钢架的功能在于临时支护，在这一过程中可以有效保护拥有较大落差的断层，将掘进支护技术的功能全面发挥出来，从而将围岩结构坍塌以及破碎事故发生的概率降到最低。在对这一技术进行充分应用的过程中，核心在于综合应用U型钢架固定支护技术，确保形成45°左右的锚杆倾斜角度，同时还应促进预紧力的增加，实现对围岩结构加固的目的，整个施工中可以将顶板脱落现象在煤矿掘进过程中发生的概率降到最低，构建稳定的煤矿掘进施工效果，促进支护安全效率的提升。
结束语
综上所述，我国部分地区在实际展开煤炭资源开采作业的过程中，需要面对复杂的地质条件和环境，要想从根本上提升煤炭资源开采安全性以及效率，就必须结合实际，采用科学的掘进与支护技术，为促进我国煤炭资源开采领域全面发展奠定基础。
参考文献
[1]赵新星.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术[J].机械管理开发,2017,32(12):139-140.
[2]国承龙.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究[J].山东工业技术,2017(23):50+48.
[3]刘晓强.复杂地质条件下煤矿掘进支护技术分析[J].机械管理开发,2017,32(11):171-172.
[4]慕沛哲.复杂地质条件下煤矿巷道掘进支护技术的应用浅谈[J].能源与节能,2017(11):138-139.
[5]鲍银辉,韩星.试析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术[J].低碳世界,2017(32):116-117.
论文作者:丁刚
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/14
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