徐海峰

福建煤電股份有限公司，福建 龍巖 364000

復(fù)雜地質(zhì)條件下解析煤礦采煤掘進支護技術(shù)和其運用

徐海峰

福建煤電股份有限公司，福建 龍巖 364000

現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對煤炭能源的需求量不斷加大，煤礦開采事業(yè)也由此得到了進一步的發(fā)展。我國地域遼闊，不同地區(qū)的成礦條件和原因各不相同，在新技術(shù)和新工藝的廣泛應(yīng)用下，在復(fù)雜地質(zhì)條件下進行煤礦開采工作越來越多。在復(fù)雜地質(zhì)條件下進行煤礦開采首先要保證的就是采礦人員的人身安全，這其中就離不開掘進支護技術(shù)的應(yīng)用。

復(fù)雜地質(zhì)；煤礦開采；掘進支護技術(shù)

眾所周知，在煤礦開采工程中，對于采礦人員的人身安全保障是最為關(guān)鍵的管理內(nèi)容。在當前形勢下，對于煤礦開采單位來說，在復(fù)雜地質(zhì)條件下如何正確利用掘進支護技術(shù)，提高其運用效率，提高開采環(huán)境的安全系數(shù)就成為煤礦開采工作的重點。掘進支護技術(shù)作為煤礦開采的重要環(huán)節(jié)，它是開采工程順利進行的重要保障，同時也是煤礦開采安全性的重要保障，做好這方面的施工管理工作就具有重要的現(xiàn)實意義。

1 復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦開采

本文以某一復(fù)雜地質(zhì)煤礦的開采為例進行分析，該煤礦具有悠久的歷史，地形十分復(fù)雜，有較大面積的斷裂層，而且它的地壓也較大。

1.1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化分析

對于煤礦的開采都是先由淺層向深層逐步延伸的，開采的深度不斷加深，這樣會不可避免的對原有地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行一定程度的破壞，它的重點突出在頂層板的巖石特性上，開采過程中會出現(xiàn)明顯的變化，而且拱狀的圍巖也會受到較大的外力影響，進一步增加采煤的難度。

1.2 巷道的開挖

由于復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，礦井的底部和上部土質(zhì)較為松散，而且存在煤的地層也相當松軟，因此，在對巷道進行開挖的過程中就會十分復(fù)雜，在開挖過程中，巷道很難保持固定的形狀，而且一次成型之后還不容易發(fā)生變形，此外，巷道的頂部和底部板塊也會出現(xiàn)明顯的收縮，這就為安全管理埋下了隱患[1]。

1.3 半煤巷礦區(qū)的安全性分析

這一礦區(qū)的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，在實際開采過程中在巷道周邊會出現(xiàn)較大面積的斷裂層，巷道的坡度也較大，但是，礦井內(nèi)的薄煤層儲藏量還是十分巨大的。開采單位在對薄煤層進行開采施工時，巷道的掘進支護主要是以半煤巷為重心的，在掘進的過程中，半煤巷對掘進技術(shù)和支護各種設(shè)備的要求都相當?shù)母撸瑥倪@方面來講，為了確保采礦區(qū)開采工作的順利進行，就需要充分保證半煤巷礦區(qū)的開采安全。

1.4 開采設(shè)備較為陳舊

開采設(shè)備的落后又進一步增加了礦區(qū)開采的難度，從開采施工的技術(shù)設(shè)備方面來說，相對于國際開采水平來講，我國在這方面的發(fā)展還處于較為落后的底部。在半煤巖巷進行掘進時，如果遇到的巖石硬度系數(shù)是在五級以上的話，開采設(shè)備的各個部分就會出現(xiàn)嚴重的磨損，進而導(dǎo)致巷道采掘支護技術(shù)的設(shè)備受到破壞，也就直接導(dǎo)致了整個開采工作難以順利進行。

2 掘進支護技術(shù)及其實際運用

2.1 確定耙?guī)r機規(guī)格

本工程中所選用的耙?guī)r機規(guī)格參數(shù)是：耙斗容積為0.6m3，技術(shù)生產(chǎn)率為70——100m3/h；電機的功率是30kw，轉(zhuǎn)速是1480r/ min；電壓是660/380V。

2.2 耙?guī)r機的安裝

先把長度為0.6米左右的鋼絲繩繩環(huán)固定在預(yù)先設(shè)置好的頂錨桿上，然后把5T導(dǎo)鏈掛在這個繩環(huán)上，再利用鋼絲繩繩環(huán)將其緩慢起吊中間槽到合適位置，并推入到主機中，對于錨桿的選擇需要經(jīng)過嚴格檢查，確保其抗拔力在70KN以上，對于繩環(huán)檢查也是如此，確保沒有問題后再投入使用。

2.3 對于尾輪的懸掛

在對楔進行固定時，要先把帶有錐套的鋼絲繩放入到鉆好的眼內(nèi)，然后擰緊楔并插入，再用鐵錘進行敲緊，把尾輪套在鋼絲繩套環(huán)之內(nèi)，確保楔具有足夠的穩(wěn)定性后才可以使用。巖層松軟的話，需要以打注錨桿來代替固定楔。此外，在對其進行拆卸時，要先把尾輪拆下，再用鐵錘橫向敲打楔的端部，確保楔松動后再將其抽出，然后把鋼絲繩抽出。

2.4 耙?guī)r機的固定

首先，在對耙?guī)r機進行固定時，除了使用自身所具有的卡軌器外，還需要在車輪后面再加入兩個卡子，并且在設(shè)備后還可以加入兩個能夠順利伸縮和拆卸的斜撐桿，這個斜撐桿在應(yīng)用時還可以起到保護作用。

其次，如果巷道的坡度在8°以上時，就要在耙?guī)r機的兩側(cè)底板上打注兩根錨桿，采用鋼絲繩進行緊固處理。此外，在耙?guī)r機卸料槽的上方巷道頂板最為合理的位置打注兩根錨桿，并采用鋼絲繩和卸料槽相互連接，同時以繩卡進行緊固[2]。錨桿在打注結(jié)束之前需要進行抗拔力檢測。安裝固定結(jié)束之后，再對所有的螺栓進行檢查，確認牢固。

3 掘進支護技術(shù)

3.1 砌碹支護技術(shù)的應(yīng)用

本工程采用的是砌碹支護技術(shù)，它是采用混凝土、料石等材料砌筑成的一種連續(xù)型的整體巷道支架，在實際應(yīng)用中具有堅固、耐久、防火等的優(yōu)勢。

3.2 主要環(huán)節(jié)

本工程依據(jù)自身的施工實際，在支護形式上以砌碹支護技術(shù)為主。首先，在臨時支架的保護作用下，根據(jù)墻自身的厚度尺寸依據(jù)設(shè)計方案來對砌墻進行側(cè)刷并清理邊幫底板進行清理，按照中線和腰線來掘出基礎(chǔ)坑和墻體位置，然后清底找平，模板在支護好之后對其進行檢測和校正，同時進行加固處理。如果底板巖石較硬的話，它的基礎(chǔ)寬度就可以采用和墻一樣的厚度，這樣一旦底板巖石發(fā)生松動，就可以適當?shù)募訉捇A(chǔ)，基礎(chǔ)的深度要以避免底板流水沖刷基礎(chǔ)為原則；其次，對于側(cè)墻的砌筑。對于混凝土墻的砌筑必須要嚴格按照巷道的中線和腰線來進行模板的組立，然后再采用連續(xù)澆筑法來對混凝土進行灌注處理，在澆筑過程中要依據(jù)分層澆筑原則，并在澆筑的同時進行搗固處理，澆筑的每一層厚度要控制在300mm以下，必須要做好加固處理[3]；第三，砌拱。它包含有臨時支架的拆除、過頂、立拱架、搭設(shè)工作臺以及砌碹等等。在拆除支架時，要做好安全保障措施，然后利用中線和腰線來提升立拱架和模板的穩(wěn)定性，立好之后再對其位置進行測量，確認牢固之后再進行砌拱，對于拱架的模板要保證平整度，不平整的部位可以采用木楔進行墊平，同時模板的厚度也要統(tǒng)一，不能存在裂縫導(dǎo)致漿液漏出。每砌筑一段拱架和砌墻之后都要留有一個臺階式的咬合碴，為下一次的施工提供基礎(chǔ)。此外，如果冒頂高度過高的話，它的填充層厚度必須要在0.5m以上，并且它的上部也要采用木垛來接頂。

4 總結(jié)：

煤礦開采事業(yè)作為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐，對于它的開采技術(shù)和開采工藝進行創(chuàng)新和完善具有重要的現(xiàn)實意義。在復(fù)雜地質(zhì)條件下，開采人員在進行煤礦開采時必須要運用支護技術(shù)，具體的技術(shù)形式選用要以及煤礦礦區(qū)的實際情況為準，實現(xiàn)在確保采礦安全的同時通過采礦效率和質(zhì)量。

[1]周文偉.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進支護技術(shù)及其應(yīng)用[J].中國科技縱橫,2015,(19):184-184.

[2]王元華.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進支護技術(shù)及其運用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)：下旬刊,2015,34(5):28-29.

[3]趙全義.試析復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進支護技術(shù)及其運用[J].中國科技博覽,2014,(22):280-280.