劉亞楠+劉浩

摘 要：煤礦在工業(yè)生產(chǎn)以及其他產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用很是廣泛，使用量也很多，這就促進(jìn)了我國煤礦生產(chǎn)企業(yè)的快速發(fā)展，進(jìn)而大量的煤礦生產(chǎn)機(jī)械也應(yīng)運(yùn)而生，加大生產(chǎn)速度，提高生產(chǎn)效率。但是煤礦機(jī)械功能的發(fā)揮并不是一帆風(fēng)順，在煤礦掘進(jìn)的過程中，會(huì)受到地質(zhì)條件的負(fù)面影響，如果相關(guān)人員不能對(duì)其采取有效措施，煤礦生產(chǎn)效率很難再進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)條件；煤礦；機(jī)械化掘進(jìn)；影響

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.064

煤礦機(jī)械化掘進(jìn)指的是掘進(jìn)巷道施工中采用現(xiàn)代比較先進(jìn)的機(jī)械，完成一系列的采煤過程。掘進(jìn)設(shè)備的性能關(guān)系著采煤質(zhì)量。本文主要針對(duì)地質(zhì)條件對(duì)煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的影響進(jìn)行分析。

1 影響煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的地質(zhì)因素

1.1 煤層傾角

在機(jī)械掘進(jìn)的過程中，所面臨的煤層平整度不是很高，大多都是有一定的傾斜角度的，并且不同地方煤層傾斜角度不一樣，最常見的煤層傾斜度是近水平和緩傾斜，雖然傾斜角度很小，但是對(duì)施工機(jī)械造成的影響很大，一般這種大型的掘進(jìn)機(jī)對(duì)地面平整度要求很高，稍有不慎，就有可能出現(xiàn)傾翻事件。所以掘進(jìn)機(jī)在處于工作狀態(tài)時(shí)，相關(guān)人員要首先對(duì)掘進(jìn)的煤層進(jìn)行處理，使其平整度滿足要求，上山掘進(jìn)，處理傾斜處底板，下山掘進(jìn)，處理頂板，如此，掘進(jìn)機(jī)才能保持平衡，順利掘進(jìn)[1]。

1.2 斷裂構(gòu)造

煤層斷裂也分為好幾種情況，它們對(duì)掘進(jìn)過程造成的影響程度不一，負(fù)面影響最大的是斷層。影響主要有兩方面，其一斷層帶會(huì)使巖石喪失連續(xù)性，也就是不能保持完整狀態(tài)，這正好給了處于游離或吸附狀態(tài)的瓦斯提供了聚集之地，此處的瓦斯?jié)舛缺厝粫?huì)提高，掘進(jìn)機(jī)在對(duì)此處進(jìn)行破壞時(shí)，瓦斯要么會(huì)使操作人員窒息，要么會(huì)發(fā)生爆炸，使煤礦坍塌。其二巷道掘進(jìn)量是一定的，但是斷層的位置也是要尋找的，所以在無形中，就會(huì)使廢棄的巷道增加。

1.3 煤層中的夾矸

夾矸分布于煤層之中，和煤粘結(jié)在一起，不僅會(huì)使煤不純，還因?yàn)樽陨碛捕忍螅瑢?dǎo)致掘進(jìn)和開采設(shè)備與煤礦直接接觸的部分磨損十分嚴(yán)重，這樣，煤礦掘進(jìn)進(jìn)度就會(huì)產(chǎn)生影響[2]。

1.4 頂?shù)装鍘r性

頂?shù)装鍘r性指的是煤層頂板和底板巖石的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，它會(huì)直接影響到煤礦機(jī)械化掘進(jìn)效果。對(duì)于頂板來說，掘進(jìn)設(shè)備在將煤礦石從煤層上切割下來時(shí)。會(huì)使頂板下降，下降的高度會(huì)關(guān)系到頂板是否能保持穩(wěn)定狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生坍塌，下降高度直接受到巖性的影響。對(duì)于底板來說，底板巖石的強(qiáng)度與硬度和底板強(qiáng)度直接掛鉤，如果底板的硬度是滿足掘進(jìn)要求的，掘進(jìn)過程將會(huì)很順利，如果硬度不夠，則證明底板是出于失穩(wěn)狀態(tài)的，掘進(jìn)效果是不好的。

1.5 煤層含水率與滲透性

煤層是存在于地下的，所以必然會(huì)和地下水或地表水處于同一空間中，只是保持平衡狀態(tài)，使煤層在沒開采之前不會(huì)受到水的大肆侵襲。但是在巷道掘進(jìn)過程中，會(huì)將這種穩(wěn)定平衡打破，地下水體會(huì)通過地層裂縫流進(jìn)巷道中，如果不對(duì)其進(jìn)行及時(shí)排除，它們會(huì)直接作用在底板上，使巖石巖性變差，在硬度和穩(wěn)定性方面不能滿足掘進(jìn)要求。

1.6 巖漿巖的侵入和局部沖刷

巖漿侵入煤層中，在后期冷卻凝固中，和煤層凝結(jié)在一起，形成巖漿巖和煤礦的綜合體，它使煤礦的純度不足，如果其存在于頂板上，就會(huì)使頂板的質(zhì)量下降，使其喪失穩(wěn)定性，掘進(jìn)過程中，會(huì)使頂板下降高度增大，后期無法對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。另外巖漿巖的侵入使得煤礦層應(yīng)度增大，采礦難度就會(huì)增加，不僅會(huì)磨損機(jī)械，還會(huì)阻止掘進(jìn)腳步。另外，有些煤層附近有河流，這些煤層在長期經(jīng)受水流的侵襲下，煤層厚度不能滿足設(shè)備的開采要求，就要從其他地方著手，多余巖石的處理也會(huì)浪費(fèi)人力和物力。

2 減小地質(zhì)條件對(duì)煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的影響的具體措施

2.1 選用性能良好的機(jī)械設(shè)備和先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)

不同的地質(zhì)條件，對(duì)煤層的影響程度不同，但無疑都增加了煤礦掘進(jìn)的難度，使掘進(jìn)進(jìn)度減慢，所以就要從掘進(jìn)設(shè)備和掘進(jìn)技術(shù)入手，對(duì)其進(jìn)行完善和優(yōu)化，使設(shè)備的性能能經(jīng)受起不同地質(zhì)條件下煤層掘進(jìn)的考驗(yàn)，相關(guān)人員在選用這種設(shè)備之前，要先對(duì)其性能進(jìn)行試驗(yàn)，還要對(duì)質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，避免在掘進(jìn)過程中出現(xiàn)故障。另外，對(duì)于技術(shù)方面，煤礦生產(chǎn)企業(yè)可以加大對(duì)相關(guān)技術(shù)研究方面的資金投入力度，使研究人員得到支持。如果是其他人員研發(fā)出新技術(shù)，煤礦生產(chǎn)企業(yè)也要及時(shí)引進(jìn)。

2.2 采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式

在煤層的不斷掘進(jìn)過程中，煤層的頂板經(jīng)受長時(shí)間震蕩，本身會(huì)失穩(wěn)，通過后期維護(hù)，使頂板穩(wěn)定性重新滿足掘進(jìn)要求。但還有一種維穩(wěn)效果比較好的方式，就是對(duì)頂板以及周圍相關(guān)部分進(jìn)行支護(hù)，可以借助工字鋼梯形棚支護(hù)或者錨網(wǎng)拱形支護(hù)，支護(hù)工具的選擇可以根據(jù)頂層的穩(wěn)定程度來確定。

2.3 保持排水系統(tǒng)暢通

排水系統(tǒng)主要針對(duì)的是通過裂縫滲透進(jìn)巷道的含水層中的水，如此，頂?shù)装宓膸r石巖性才不會(huì)受到侵蝕，要時(shí)刻保證掘進(jìn)巷道是干燥的，就要對(duì)排水系統(tǒng)的位置做好安排，還要定期對(duì)排水管道進(jìn)行檢查，看其是否暢通，因?yàn)樵谂潘^程中，有可能夾雜一些泥土或者巖石之類，導(dǎo)致排水管道堵塞，影響排水效果，進(jìn)而就會(huì)拖延煤礦掘進(jìn)進(jìn)程。

2.4 實(shí)施措施中需注意的事項(xiàng)

針對(duì)容易聚集瓦斯的斷層，在煤礦掘進(jìn)之前，相關(guān)人員首先要對(duì)斷層的位置以及范圍進(jìn)行調(diào)查和確定，還要關(guān)注頂板的穩(wěn)定性是否滿足掘進(jìn)要求，要根據(jù)頂板實(shí)際的穩(wěn)定情況選擇合適的支護(hù)方式。對(duì)于煤層平整度特別差的地方，要根據(jù)機(jī)械設(shè)備前進(jìn)的方向，對(duì)頂板或底板作出相應(yīng)的處理，使掘進(jìn)設(shè)備一直保持平衡穩(wěn)定的狀態(tài)。對(duì)于硬度比較大的巖石，為了避免機(jī)械發(fā)生磨損故障，要提前對(duì)這些巖石進(jìn)行處理，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不再保持穩(wěn)定狀態(tài)。

3 結(jié)語

地質(zhì)條件對(duì)煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的影響還是很顯著的，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，耗費(fèi)大量資金，嚴(yán)重情況下，還有可能造成大規(guī)模的人員傷亡，畢竟煤礦發(fā)生瓦斯爆炸，煤礦坍塌事件層出不窮。所以煤礦巷道掘進(jìn)的負(fù)責(zé)人員有必要對(duì)影響掘進(jìn)質(zhì)量的地質(zhì)因素進(jìn)行分析，以采取不同的掘進(jìn)措施，煤礦生產(chǎn)企業(yè)還要將資金投入到新型的掘金技術(shù)與掘進(jìn)設(shè)備的開發(fā)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓帥.地質(zhì)條件對(duì)煤礦機(jī)械化掘進(jìn)的影響分析[J].機(jī)械管理開發(fā)，2017（03）：93-94.

[2]陳遠(yuǎn)云.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2012（10）：102+104.endprint