摘要：煤矿开采所处地理环境较为复杂，特别是针对一些复杂地质条件的掘进作业，给施工安全与工艺技术的应用造成极大影响。合理应用煤矿掘进支护技术能够提高煤矿生产效率和质量，本文通过煤矿掘进支护的意义，对煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用展开探讨。
关键词：煤矿掘进；掘进支护；支护技术；复杂地质
引言
我国国土面积广阔，资源储量非常丰富。在大量的资源储备中，煤炭资源是开发的重点资源之一，但在复杂地质中煤炭资源的储备更加充足，因此便在一定程度上导致开发有了更大的困难。将煤矿掘进支护技术应用到复杂的地质条件下，有重要的作用和意义。
1煤矿掘进支护技术的应用意义
在开展煤矿开采工作的过程中，需要在矿井底部做好安全。可靠的设置工作，并且要强化煤矿通风功能以及排水功能，为确保煤矿开采工作的顺利实施奠定良好的基础。同时，在煤矿开采工作量不断增加的同时，矿区的掘进工作难度也在日益加剧，因此，对巷道的可靠性以及安全性也提出了更高的要求。面对这种现象，为了确保煤矿巷道底部开采工作的安全性，就需要在开采煤矿资源的时候运用科学、合理的掘进支护技术，从而起到很好的支护巷道的作用。不断增加的煤矿掘进支护技术频次，有效提升了煤矿掘进支护技术的使用成熟度，并且也降低了施工阶段安全隐患的产生，对不断提升我国煤矿资源开采工作的规范性以及安全性起到了非常关键的作用。
2复杂的地质条件给开采带来的困难
我国是著名的煤矿大国，有着悠久的采矿历史。正是因为这样，现在能采的矿越来越少，所以要想有矿就只能向更深处开采。一般而言，处在深层的煤矿，在开采过程中是最难的，既不能破坏其上层结构，又要保证能够有矿可采。回采工作是所有工作中最难的一个，因为在开采过程中周围的岩石在作用力下会变的非常软、开采深度增加会使得煤层的顶板变得脆弱，这两者在一定程度上加大了掘进的难度，不仅如此，还要考虑安全问题，在复杂多变的开采中，安全问题不能得到有效的解决，会增加了开采工作的风险。而且对巷道的修缮工作会加大煤矿的开采量，间接的影响煤矿的整体进程，更严重者会影响企业的长远利益。
3复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术
3.1选择合适的设备
在开展煤矿的过程中，相关技术人员需要确保合适的巷道长度以及开采设备，从而进一步保证煤矿掘进支护技术的效果。比如在选择综掘机和普倔机时，需要对巷道的开采挖掘情况进行有效的结合。煤矿巷道的长度以300m为界限，若短于300m，则需要选择普通挖掘机，否则就需要选择综合挖掘机。如果巷道工作过程中，选择综合挖掘机，相关技术人员就需要注意一下事项。首先相关的技术人员要关注煤岩的轻度，对巷道开采应用的设备、断面等情况进行明确，对挖掘机的情况进行全面的了解，提升机械设备的科学性和合理性，从而保证煤矿开采工作的顺利进行。此外，相关技术人员还需注意选择合适的掘进机截齿，需要保证掘进机截齿能够对煤矿开采的安全性和效率进行有效的提升。相关技术人员需要加强对截齿耐磨程度的思考，保证截齿有较高的轻度，对截齿的磨损情况进行有效的降低，从而保证后续工作的顺利进行。
3.2截齿的选择
在对掘进设备进行选择之后，为了保障整个煤炭掘进工作的顺利开展，还需要对截齿进行合理的选择，以保障整体设备的利用率。耐磨性以及强度是进行截齿选择的关键性标准。只有保证截齿具有高强度的耐磨性，才能够保证保证其在进行掘进工作中，避免受到较大的破坏。从而降低截齿的报废率，提升应用效率及降低企业生产成本。由于在复杂地质环境条件下，掘进工作所处地质条件环境比较复杂，这样就势必导致截齿需要在不同的地层进行不同的工作，那么很容易造成截齿不同程度的损坏或磨损，这也是需要选择适用于其当前复杂地质条件截齿的重要原因。
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3.3合理选择掘进支护技术
3.3.1直接破顶技术的应用
直接破顶技术是一种针对顶板存在断层的现象进行化解的支护技术。若技术人员在煤矿开采掘进工作中发现顶板有较大的断层，岩石硬度<5，落差距离<2m，则说明这一段顶板很有可能在掘进和支护过程中形成破碎，导致出现冒顶的情况，导致巷道内的险情。面对这样复杂的巷道地质条件，建议技术人员直接用掘进设备将断层的顶部破除掉，将存在危险的断层排除在掘进范围内，从而保留较好的掘进和支护环境。在直接破顶技术应用的情况下，锚网索是比较好的支护设备，能够起到应有的支护作用。
3.3.2后退卧底法
一旦在煤矿地底掘进工作中国出现断层下移的现象，为了能够有效确保掘进工作的安全顺利实施，就需要用到后退卧底法。如果巷道断层中的落差小于2.5m，并且断层上部的顶板仍然保持在良好的状态，就需要按照巷道围岩的实际情况，选择相应的锚网索支护施工技术，从而有效确保巷道的稳定性以及强度与既定工程项目的要求一致。通常情况下而言，在围岩中开展支护作业，需要确保掘进设备后移一段距离，一旦掘进设备工作面的施工坡度比现场实际坡度小，就需要建立载坡高度小于13°的巷道卧底，之后再对其进行后退卧底支护，以此来有效确保巷道施工高度与支护设计要求一致。
3.2.3混凝土永久型支护结构的应用
混凝土是建筑施工中常用的建筑材料，凝固后形成的混凝土构件强度、稳定性都非常优秀。目前，以混凝土为材料制作的永久支护体系已经被广泛应用于巷道支护工作中，有效提升了地质条件复杂情况下煤矿掘进支护的质量。在混凝土永久型支护结构施工前，技术人员需要先用质量过关的锚杆搭设成支护结构，一方面为混凝土的喷射位置定位，另一方面锚杆、锚网将代替常规的钢筋与混凝土一起形成钢筋混凝土结构，进一步提高支护结构的质量。
3.4做好支护监测
第一，巷道表面位移状态。首先针对巷道设定位移监测点至关重要，目前比较成熟的技术是十字布点法，通过多个点位的监测系统，对巷道各个位置及断面情况进行实时监控。第二，巷道顶板离层状态。巷道顶板位置的状态直接影响支护结构安全，同时其监测数据也是反映支护结构稳定性的关键参考标准。一般比较常用的监测仪器为LBY-3，在进行巷道掘进时，可以以75m为间距安装该设备，其形成的仪器矩阵可以对巷道整体抗压保持密切监测。在获取实时监测数据之后，需要对各项数据进行科学分析，以便评估巷道掘进期间支护体系整体稳定性。第三，锚杆受力情况。锚杆代表着支护结构主要稳定性，所以有必要使用LDZ2000锚杆测力计来实时监控锚杆受力情况，结合相关预警装置可以在发现问题时及时解决。
3.5注重加强对综掘机配套系统的管理
综掘机和普掘机各有各的不同，但是它们的工作能力决定着煤矿区巷道长度的长短。所以选择适合的综掘机和普掘机对于整个掘进工作而言是非常重要的。根据设备的自身属性，以300米为界限分类，小于300米的用普掘机，反之大于300米用综掘机。其次再进行二次选择，在所有综掘机中选择适合型号的综掘机，必须与掘进中所用的工艺相符。对于机型的选择，主要看综掘机的机型与断截面，还有综掘机的切割功率以及切割强度，使机器发挥最大限度的作用，同时也要注意机器的保养工作，尽量减少施工过程中对机器造成损伤。
结语
为了提升煤炭开采的产量，强化复杂地质条件下掘进支护技术的合理运用，对其技术进行不断创新运用是当前的重点。伴随着复杂地质条件下煤炭开采的独特性，需要从支护技术的角度，不断构建掘进支护技术利用体系，以促进我国煤炭开采行业的有力发展。
参考文献：
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[2]杨伟春.复杂地质条件下煤矿掘进支护技术应用分析[J].能源与节能，2018（3）：191-192.
[3]杨林林.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].能源技术与管理，2018，43（4）：64-66.
论文作者:游成源
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6