摘要：煤矿掘进的支护技术是开采煤矿过程中的重要工作，尤其是在复杂地质下进行煤矿的开采，支护技术是必不可少的。在开采煤矿的实际工作中，要根据具体地情况使用支护技术，确保煤矿开采工作安全顺利进行。要不断提高采煤掘进支护技术，促进我国煤矿事业的发展。本文对复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术进行了探讨。
关键词：复杂地质条件下；煤矿采煤；掘进支护技术
在煤矿采煤工作中，煤矿采煤掘进支护是重要的一环节，尤其是在复杂地质条件下进行采煤工作，对煤矿采煤掘进支护提出了更高的要求，支护技术的应用直接关系到煤矿采煤是否能够正常开展，为此有必要不断提高煤矿掘进支护技术，从而为煤矿事业的发展奠定良好的基础。
1 复杂地质条件下的采煤难度分析
1.1地质结构变化、巷道挖掘
煤矿的开采主要是由浅入深，这将会直接造成地质结构发生实质性的变化， 其主要表现在顶层的岩石特性，尤其是拱状围岩将会受到额外的外力作用，促使煤矿采煤工作难度增加。此外，复杂地质条件下的煤矿井，通常情况下，土质以及煤层相当松软，在实际的开采过程中，极易出现坍塌现象，其主要原因在于煤矿井内巷道难以固定，即使土层在成型之后，还是极易发生形变，诸如巷道的顶层与底层极易出现收缩情况，从而不利于确保掘进支护质量，如此一来，安全事故的发生已然成为了必然事件，不利于煤矿区的安全生产。
1.2半煤巷矿区的安全
矿区地质条件复杂，巷道周边经常性出现大面积的断层，并且出现的断层导致巷道坡度较大，通常情况下，煤矿井内的薄煤层当中的煤储存量巨大。对于薄煤层的开采，巷道的掘进支护其主要是以半煤巷为主，对掘进支护技术以及相关设备要求极高，从而导致半煤矿区的安全难以得到有效的保障，从而不利于煤矿采煤工作的顺利进行。
1.3技术、管理问题以及设备落后
随着社会经济的迅速发展，有效促进了煤矿行业的发展，与此同时，我国煤矿采煤的掘进支护技术同样得到了快速发展，但是由于起步较晚，相比其他发达国家依然具有一定的差距。此外，我国煤矿开采设备落后，促使煤矿区采矿难度增加，尤其是复杂地质条件下，开采难度更是几何倍的增加，并且我国的机械设备在科技方面并没有达到世界先进水平。诸如在半煤岩巷掘进时，一旦岩石硬度系数超过5，机械设备极易出现磨损情况，从而导致煤矿巷道掘进支护技术设备遭到严重的破坏，从而不利于煤矿采煤工作的顺利进行。
2 复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术
2.1完善矿井内的设施规划
对于复杂地质条件下，有针对性地对矿井内巷道的底部和顶部进行加固设施完善，避免矿井内部因为外力的作用而发生巷道变形的情况，影响煤炭开采设备的应用。针对矿井内较大的地压和大面积的断面情况，可以在矿井内安装缓压设施，对于断面情况可以定期对断面的严重情况进行一定程度的补修工作，尽量减少地压和断面对煤炭掘进技术应用的影响，在矿井内应安装矿井通风系统，这样可以保持矿井内部的干燥性，在复杂地质条件下建立的煤矿，矿内有些巷道会因为太潮湿而塌陷，所以矿内通风可以减少巷道的塌陷；有些矿井开采得比较深，当达到一定深度时会有水出现，所以在矿井内应安装矿井排水系统，及时将矿井内出现的水排出，避免矿井内太过潮湿而发生倒塌的现象。
2.2综掘机型号的选择
综掘机的优势是缩短施工的准备时间。为了充分发挥综掘机的优势，提高采煤的效率，减少施工时间，一定要重视综掘机的选型，选好综掘机，采煤掘进工作才能顺利地进行。在选择综掘机型号的时候要考虑的因素很多，例如：综掘机本身的结构是否紧凑、是否适用于巷道的断裂面、煤矿区煤岩的强度指数、所用设备的体积大小、设备的运行功率、以及效率等情况。综合各方面因素，选择合适的综掘机，降低采煤掘进的难度。
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2.3截齿的选择
对截齿的选择，主要是看其耐磨强度。若强度不高，会降低煤矿掘进时截割以及工作的效率，反之，若强度够高，则会大幅度地提高煤矿掘进时的工作效率，同时还能减少截齿的磨损，对其起一定的保护作用，例如：使用爆破方式、直接破顶方式时，强度高的截齿对设备有保护作用。同时，需要注意的是有的岩石硬度太大，超出了综掘机的承受范围，这时需要用爆破的方式而不是强行使用应用机器设备，这种方式不仅无法切割岩石而且会在很大程度上破坏设备。
2.4综掘机与普掘机的选择
一般而言，把巷道的长度默认为综掘机与普掘机的一个临界点。巷道挖掘的长度是由综掘机和普掘机来决定。在这方面，有明确的规定，关键取决于工作面巷道的施工长度，当施工长度跃300m时，就选择综掘机，反之，当施工长度约300m时，则用普掘机，这种规定是结合设备自身的特点而制定，两种掘机的优势都可以得到充分地发挥，也有利于合理的安排施工，这样煤矿的采掘工作才能顺利进行。
2.5临时支护技术的应用
综掘机工作的原理其实是利用其本身的液压系统，所以液压系统的稳定性与采煤掘进工作息息相关，在设备开机以及关机的时候，需要用到液压系统的闭锁装置。在实际操作中，要结合煤矿开采的具体状况。通常情况下，人们临时支护是通过采用综掘机本身的液压锁来进行，使用临时支护技术，降低了掘进工作中的风险，这样才能确保采煤掘进工作安全顺利地进行。
2.6开门转为技术的运用
对于技术问题，要改善掘进机的设备才能解决，在改善的同时还要创新，关键在于挖掘机开门施工的工艺，自行的开门方式可以有效降低工作的难度。例如:在煤矿掘进工作进行时，需要安装掘进机，掘进机后面承载的运输量重量在40t左右，两者高度相差在100m左右，在这种状况下，施工的时候应该先爆破一段空间，而不是运用穿凿放大的原理。采取爆破这种方式，空间够大，然后掘进机才能进行施工，这样煤矿的采煤工作才能顺利地进行。
2.7锚网支护技术
①退后卧底法。在岩层较坚固并且相当完整的地区，应采用退后卧底法。这种方法要与断层顶部的最低位置保持绝对安全的距离，采取综合掘进机不断后退，卧底不断前进的方式。这种方法相对比较安全，因为保证了整个施工场地的稳定性以及断层的完整性。退后卧底法对工作人员的要求相当高，需要极好的体力，适应高强度以及高压这种恶劣的工作环境。
②直接破顶法。在断层区域开采煤矿相当不稳定，特别是煤层地质松软的地段，其危险系数相当高。在这种断层地带采煤直接破顶法较多。直接破顶法的含义是：用掘进机直接破除断层顶部的松软层质，剩下的顶板岩层都很坚固，然后用锚网锁进行支护。需引起重视的是：当顶板岩石的硬度系数约5且落差约2的时候无法支护，岩板容易破碎。还有一种情况，当坡度较大时，也可采用直接破顶法，减小采煤掘进的难度。
③锚杆临支加U钢法。在断层落差较大、周围岩石坚固、煤矿蕴藏量大的地区，对开采的技术的要求就比较高。锚杆临支加U钢法即用U型钢架固定巷道，把临时的超前支护和锚杆支护结合起来。这种方法的使用对技术的要求相当高，锚杆的倾斜度必须是45°才能起到效果。
结束语
综上所述，采煤掘进支护技术对采煤的具体实施来说十分重要，必须结合具体的情况使其得到有效运用，并且不断对其进行优化。
参考文献
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[4]张吉.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用研究[J].城市地理. 2015(18).
论文作者:索世平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
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