摘要：煤炭资源作为一种不可再生资源，其存储量在不断的减少，这就导致煤炭开采企业不得不向复杂地质条件下的煤矿资源进军。但与常规的煤矿开采环境相比，复杂地质条件下的煤炭开采环境更加恶劣，且施工技术难度较高，并面临着一系列掘进支护的风险。而先进掘进支护技术的应用不仅可以有效克服煤矿掘进支护中的技术难题，同时也可以确保煤矿开采过程中的安全性，因此，加强先进煤矿掘进支护技术的应用是十分有必要的。
关键词：复杂地质条件；煤矿掘进支护技术；应用
一、复杂地质条件下掘进开采的主要困难
随着煤炭埋藏深度的不断增加，回采工作对于上覆岩层的地质构造产生的破坏也在增大。而且随着围岩应力的增大，岩石出现软化现象，进一步增加回采工作的难度。当回采工作面的地质条件复杂时，由于煤层顶板的岩性已经变得十分松软，顶板极易破碎。当回采工作面不断推进的同时，顶底板由于应力的作用会产生收缩现象，加剧巷道变形，这种情况会进一步增加掘进工作的安全风险，产生极大的安全隐患。因此，掘进工作中往往需要对巷道不断维修，这样就加大了工作量，降低了生产效率和效益。
二、复杂地质条件下掘进过程中存在的问题
1、容易前掘后修问题
在煤矿开采过程中，遇到复杂地质条件时，需要完成前方的掘进工作，并及时修补巷道的顶底板，为后续工作的有效实施提供保障，但会影响煤矿开采工作的整体效率，这被称为前掘后修。前掘后修问题极易出现在复杂地质条件中的煤矿开采工作中，特别是在松软煤层或顶底板位置，往往会造成破碎问题，不仅会影响煤矿巷道掘进工作的有效开展和巷道成型，还会影响煤矿挖掘的整体效率。除此之外，在煤矿掘进过程中，巷道顶底板位置极易出现收缩变形，会加速煤矿巷道的变形。因此，前掘后修模式虽然为煤矿掘进工作的有效实施提供了保障，但在很大程度上增加了煤矿掘进的工作总量。
2、巷道围岩问题
首先，在复杂地质条件下，煤矿巷道的围岩位置不稳定，在巷道支撑强度无法满足相关标准要求的情况下，极易出现煤岩层破裂问题，为煤矿掘进的安全性带来不利影响；其次，在煤矿开采过程中，地质条件的复杂性会对煤矿巷道围岩的支护强度带来一定的影响，进而影响巷道的整体稳定性，为后期回采工作的有效开展埋下安全隐患；再次，掘进巷道周围存在地下水时，受地下水的侵蚀作用影响，围岩会出现软化，进而影响支护的安全性；最后，复杂地质条件中可能存在断层结构，影响岩层的整体结构，并且顶板会承受较大的压力，给掘进支护的安全性带来不利影响。
3、巷道断面问题
煤矿掘进技术在煤矿开采过程中的应用，对煤矿巷道断面和大小提出了更高的要求。巷道断面直接影响了煤矿的整体利用率，因而巷道断面应被做成矩形，这样不仅能将掘进技术充分应用到煤矿开采中，还能为煤矿开采的速度提供保障。除此之外，巷道大小直接影响着煤矿掘进的整体效率，这就需要在保障巷道安全性的基础上，维持大断面状态，为后期施工中使用大型机械设备提供安全环境，提高开采工作的高效性和便捷性。
三、复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的具体应用
1、综掘机与普掘机的临界点确定
经大量科研数据分析可知，复杂地质条件下煤矿开采工作的工作质量和工作效率在一定程度上与综掘机与普掘机的临界点确定有关，换言之倘若综掘机与普掘机的临界点确定的合理，则煤矿企业的质量和开采效率就越高，反之则不仅会降低企业的开采质量和效率，也会给开采工作人员的生命安全埋下巨大的安全隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常来讲，当掘进巷道的长度在三百米之内时，煤矿企业可采用普掘机进行施工掘进，但倘若长度超过三百米，则为了缩短生产准备时间，使相关的开采工艺更符合于煤矿开采工程的施工要求，煤矿企业需采用综掘机进行合理的施工掘进，在确保机械设备优点最大程度发挥的同时为企业的进一步发展奠定良好基础。
2、综掘机型号的合理选择
从目前来看，在复杂地质条件下进行煤矿企业的开采和巷道的掘进过程中，为最大程度地提高企业的开采质量和效率，在选用综掘机时，煤矿企业还需综合考虑适用于本矿巷道的断面、坡度、煤岩的硬度系数、综掘机的性能参数（如体积、机械截割功率、截割强度、适应巷道坡度、设备运行效率）、配件供应以及维修量等因素，从而选择合适的综掘机类型，提高巷道施工的安全性。
3、直接破顶支护技术应用
直接破顶支护技术主要的工作原理就是要求施工人员合理使用煤矿掘进设备，对煤矿开采过程中遇到的部分断层进行强烈破除与冲击除，在这一过程中，前期要保证巷道的断面呈现出较为稳定的自然拱形状态，后期对巷道实施加固支护。直接破顶支护技术不仅可以大大提升巷道在掘进过程中相关生产作业人员的安全性，同时也能够进一步增强顶板围岩结构的整体稳固性。在一般情况下，该种技术主要适用于硬度在5kPa以上的顶板岩石或者是断层落差达到2m以上的施工环境中。在这种施工环境下，施工人员要尽可能选择顶板岩石自行脱落的施工方式，同时也可以采用该种技术来对部分坡度相对较大的生产作业工作面的施工环境进行有效的支护。
4、锚杆支护技术的应用
锚杆支护技术与其他几种支护技术相比具有较为明显的普遍性。站在客观的角度来看，大部分煤矿开采期间的施工环境均较为复杂，因此在实际开采煤炭的过程中，施工队伍就会经常遇到落差较大的断层。由于这些断层层面破碎情况较为严重，因此其稳定性就相对较差，这就极易引发局部坍塌与局部破裂等情况的发生，从而严重阻碍巷道的掘进活动的开展。在大多数情况下，锚杆支护技术在实际应用的过程中，主要采用的加固方式以U型钢构件为主，通过这种加固方式可以对掘进巷道内的部分断层结构进行整体的加固。同时在该种加固方式的基础上合理应用锚杆支护技术，可以进一步增强巷道断层结构的稳定性，确保巷道掘进工作的顺利开展，大大减少由巷道内断层坍塌而引发的安全事故发生率。
5、应用后退卧底的支护
煤矿掘进工作当中还会遇见断层下移的问题。当遇见此类问题时，为了保障掘进工作的安全性，应该采用后退卧底式的支护方式。当巷道遇见落差不超过2.5m的断层时，若顶板的强度符合相关规定的标准，可以采用锚索网联合支护技术来加强围岩的强度，提高围岩的稳定性。当对围岩进行支护时，首先应该将掘进机移至15米外。当掘进工作面遇见土坡时，并且土坡的坡度大于工作面的坡度，其卧底可以利用不超过12°的载坡。通过采用后退卧底方式来确保下巷道的高度能达到支护的技术标准。在掘进过程中遇见断层发育且断层发育导致煤层出现下移的情况下，可以使用后退卧底式保证巷道的高度能够符合支护的技术要求。使用后退卧底式支护技术，在过断层时能够有效减少断层对巷道顶板围岩的不利影响，增强巷道围岩的稳定性，取得良好的支护效果。但是这种支护方式的缺陷也很明显：相比于其他支护方式来说，具有较大的工作强度；在加高巷道高度的同时，作业量也同样上升。所以当采用后退卧底式技术过断层时要进行全面的锚索网加固，并且按照相关规定控制巷道高度，保证巷道的稳定性和工作面的安全性。
结束语
随着社会的发展，很多先进技术融入煤矿企业的发展中，使煤矿开采技术得到了一定的更新。技术人员应积极采用先进的煤矿掘进支护技术，为开采的整体安全性提供保障，同时提高开采效率，为煤矿企业创造更多的效益。
参考文献：
[1]李岚青.基于复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用研究[J].中国化工贸易，2018，10（36）：100-101.
[2]牛文洪.基于复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的探索与思考[J].资源信息与工程，2018，33（06）：65-66.
论文作者:李晓东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：巷道论文; 煤矿论文; 断层论文; 围岩论文; 地质论文; 技术论文; 条件下论文; 《基层建设》2019年第13期论文;