摘要：在对影响复杂地质条件下煤矿掘进支护问题的相关因素进行探讨的基础上，分析了掘进支护的关键技术。同时，以过断层为例，探讨了具体的掘进支护方式。
关键词：煤矿；掘进支护；复杂地质
一、复杂地质条件下的煤矿开采工作的影响因素
1.1地质结构的变化分析
对于煤矿的开采，大多数企业都是采用的由浅层到深层延伸的开采办法。随着煤矿开采深度的不断加深，不可避免的对矿区的地质结构造成一定程度的破坏。地质结构的变化主要是指顶层板岩石特性方面的变化。此外由于岩石受到较大的外力影响，还会引起拱状围岩的变化。这两种变化更加为煤矿企业的采煤工作增加了难度。
1.2巷道的开挖
由于矿区受到复杂地质条件的影响，容易出现矿井的底部和上部土质较为松散的现象，再加上煤的地层也相当松软，进而使巷道进行开挖的过程变得十分复杂。比如，在开挖过程中，巷道难以保持固定的形状，而且一次成型之后还不容易发生变形。此外，巷道的顶部和底部板块也会出现明显的收缩，极大地影响着工程的顺利开展。
1.3半煤巷矿区的安全性分析
半煤巷矿区的地质条件十分复杂，在实际开采过程中，容易在巷道周边会出现较大面积的断裂层，而且巷道的坡度也较大。但是由于半煤巷矿区矿井内的薄煤层储煤量非常巨大，所以开采单位应该加大对薄煤层的开采力度。巷道的掘进支护主要是以半煤巷为重心，但由于半煤巷在掘进技术和支护各种设备方面的要求比较高，所以为了保证开采工作的顺利实施，一定要保证半煤巷矿区的开采安全。
1.4开采设备较为陈旧
开采设备的落后又进一步增加了矿区开采的难度，从开采施工的技术设备方面来说，相对于国际开采水平来讲，我国在这方面的发展还处于较为落后的阶段。例如，在半煤岩巷进行掘进时，如果遇到的岩石硬度系数是在五级以上的话，开采设备的各个部分就会出现严重的磨损，进而导致巷道采掘支护技术的设备受到破坏，进而直接导致了整个开采工作难以顺利进行。
二、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用
2.1关键技术
(1)机械设备的选择。在对于设备的选择上要结合施工过程中巷道的长度来进行的，这样煤矿企业首先是考虑到的因素。针对煤巷的长度与机械设备能力的高低来进行选择一些普掘机等，这样才能够提高整体的工作效率与质量。一般情况下在300m以下的巷道是应该要选择普掘机，在300m以外的巷道下采用综掘机，这都是与施工工艺、设备整体特征有着很大的联系，采用综掘机是能够降低时间的使用。采用哪一种设备主要是由该种设备是否适合施工的条件，只有适合施工的条件才能够提高整体的工作效率。另外，工作人员还应该要针对施工的具体情况来进行分析，仔细观察每一个过程需要使用的设备，在不同环境中运用综掘机的区别。
(2)截齿的选择。在煤矿开采中使用合理的截齿也是其中一个比较关键性的环节。其中，截齿的耐磨性是其整体使用度的一个标准。只有当截齿整体具有较高的强度，这样在施工过程中才能够降低其磨损性，在一定的程度上有利于降低成本的使用，进而提高煤矿开采的质量与进度。在面临比较复杂的地质条件情况下，岩石的硬度是比较高的，这样就会导致综掘机设备性能是没有适应在其中，为了能够保证设备的安全性是需要对其作出爆破处理，而不是采用机械对岩石切割的方法。
(3)临时支护技术。对于综掘机来说其主要就是通过液压来对其系统进行运行的，在具体的施工中就会对系统是否稳定来进行综合考虑。一般情况下，临时支护的配置在一定的程度上对于液压锁是能够起到一定非常理想的效果，进而使得掘进支护起到其应有的作用。
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2.2穿越断层锚网支护技术
(1)直接破顶法
这种支护技术主要是利用掘进机对断层顶部直接的冲击，破除不牢固的部分，只留下了性能稳定的顶板围岩，并且在采用锚网索的方式对其进行支护。而在顶板岩石方面，如果其落差应小于等于2m或者硬度小于5，那么在实际应用的过程中就会由于自身的脆弱性而容易碎裂，而不适用于支护工作。同时，由于在地下掘进工作中其环境都会存在较大的坡度，对此情况我们也可以通过直接破顶的方式来解决其支护问题。
(2)退后卧底法
退后卧底法也是锚杆支护技术的一种，使用于具有完整、坚固的上顶板的断层，并且断层落差距离不要超过2.5m，通过支护围岩的方式进行加固。在围岩支护的过程中，应该先后退掘进机，卧底前进，有效保证断层巷道中底部的高度，使其符合施工标准，实现强化围岩的目的，提高煤矿掘进工作效率。
(3)锚杆临时支护U钢法
在复杂的地质环境中，在煤矿巷道掘进的作业中会出现落差较大的断层，在掘进的工作中存在较大的坍塌、破碎等安全隐患。这对这种施工情况就可以采用U钢支护法，进行一系列的临时、超前固定。U钢支护法还只是掘进过程中的临时支护，还需要结合锚杆支护技术，使施工更加的安全、可靠、稳定。
三、煤矿掘进中机械设备的选择
3.1机械设备选择
在复杂地质条件下进行煤矿掘进，机械设备的选择是关键所在。在实际掘进中，要根据巷道的长度来选择机械设备，同时要根据设备的能力以及向导所需的长度来选择是利用综掘机还是普掘机。根据相关标准规定，普掘机适用于巷道长度在300m以内的煤矿掘进施工中，若是巷道长度大于300m的时候，则需要选择综掘机。机械设备的选择不但要根据设备自身适用范围来确定，同时也要结合煤矿掘进施工工艺来确定。运用综掘机进行施工，能够大大缩短准备时间，满足煤矿掘进施工要求。
3.2截齿选择
在煤矿掘进施工中，选择掘进机的截齿是关键所在。具体来说，在选择过程中要重视对截齿耐磨度的选择，这是对截齿适用性进行衡量的关键所在。通常情况下，截齿的强度越高，那么在煤矿掘进过程中的工作速度就越快，同时施工质量也更好，并且在确保施工质量以及速度的基础上，还大大减少了磨损，有效的降低了生产成本。若是地质情况较为复杂，并且岩石硬度大，在综掘机无法工作的情况下，则需要采取爆破的处理方式，这样能够避免机械设备强行对岩石的切割，在很大程度上有利于设备的保护。
3.3综掘机配套系统
综掘机作为煤矿掘进中的重要机械设备，在使用过程中必须要做好施工管理以及系统问题的处理。因此，需要在掘进施工之前，进行管理体系的科学合理的制定，从而确保掘进施工的顺利进行。如果是在比如通过弯皮带实现输送作业时，则可以通过大角度、长距离的方式掘进，与此同时还可能辅以小角度的掘进技术。通过这部分技术的应用，则能够对皮带运行的工效进行良好的提升。同时，自动卸料装置位于皮带机尾部，利用自动卸料装置不但能够降低操作过程中出现的磨损，同时还确保了施工的安全性。除此之外，不但要掌握好综掘机的工作方式以及运行原理，还需要进行科学合理管理体系的规划与制定，从而在管理体系建设良好的前提下，使得综掘机的工作性能充分发挥出来，促进煤矿掘进工作的顺利进行。
结束语
煤矿的开采是比较危险的工作，尤其是在复杂地址的环境下，开采的难度更是加大，这就需要我们要保障复杂地质条件下的煤矿掘进支护措施的安全性能和可靠度，最大限度的保障工作人员的人身安全，我国的机械化水平还比较低，要加快机械化的水平，加强支护水平的提高，不断地促进我国煤炭开采的效率和安全度。
参考文献
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论文作者:程显亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/17
标签：煤矿论文; 巷道论文; 地质论文; 设备论文; 技术论文; 条件下论文; 断层论文; 《基层建设》2018年第21期论文;