魏傳金 田靖夫 張茂順
摘 要:在復雜的地質條件下,煤礦的開采將會面臨很多的風險。在這樣的情況下,也很容易發(fā)生安全事故。因此,在現實情況中,為了能夠確保煤礦在復雜地質條件下的開采效率,確保人工安全,掘進支護技術就得到了廣泛的應用。在本文中,就針對這方面的內容進行了探討。
關鍵詞:復雜地質條件;煤礦開采;掘進支護技術
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.066
1 關于煤礦掘進在復雜地質條件下所面臨的難點
1.1 煤層地質結構已經被破壞
從實際情況來看,在某些地質條件比較復雜的地區(qū),若是煤礦開采企業(yè)不斷地增加礦井的開采進度和深度,那么就會導致煤層的地質結構遭到破壞。而且,在這樣的情況下,煤層頂板巖性也會發(fā)生一定的變化,從而導致圍巖應力不斷升高。在這樣的情況下,煤礦掘進也就會面臨著一定的困難。
1.2 前掘后修的方式會導致工作量大大增加
從本質上來說,相對于其他類型的地質情況而言,復雜的地質條件本身就比較特殊。在這樣的環(huán)境下進行煤礦開采工作,前掘后修也是一個十分重要的問題。在當前社會中,某些地區(qū)的煤層以及相關的頂底板是比較松軟的,在開采的過程中,一個不小心,就很有可能發(fā)生破碎的現象。因此,在這種情況下,也很不利于巷道的成型。這樣一來,也就會嚴重地影響到整個開采工作的進度。另外,在掘進的過程中,若是巷道頂底板發(fā)生了大幅度的收縮,那么也將會加快巷道的變形。因此,在復雜的地質條件下,為了確保煤礦開采工作的順利進行,就必須要在掘進之后及時修補。
1.3 在薄煤層的開采方面,還存在一系列的安全問題
在現實情況中,某些煤礦儲藏地區(qū)的薄煤層往往會占據著很大的比重。在開采這種類型的煤層時,通常需要采用巷道回采的方式來進行,并且還需要以煤巷和半煤巖巷尾重點對象來開展掘進支護工作。但是,在對半煤巷進行掘進的時候,對于相關的掘進技術和支護設備又具有著很高的要求。因此,在開展工作的時候,相關的操作人員需要充分地保證半煤巖巷的安全性之后,才能夠開展具體的煤礦開采作業(yè)。
2 關于在復雜地質條件下應用煤礦掘進技術需要注意的重點問題
2.1 需要根據實際情況合理地確定綜掘機和普掘機之間的臨界點
在現實情況中,綜掘機和普掘機之間的臨界點,通常與巷道的長度存在著直接的聯系。在煤礦開采工作中,必須要嚴格地根據實際情況來選擇最恰當的機械型號。只有這樣,才能夠確保綜掘機和普掘機能夠有效使用。一般來說,當工作面的施工長度小于300米時,就可以使用普掘機。而若是施工長度超過了300米,則需要使用綜掘機。合理地使用機械,對于提高施工工藝的合理性來說,具有著十分重要的意義。而且,在現實情況中,選擇最恰當的掘進機,還可以大大地縮短生產時間,提高掘進工藝的技術水平,確保煤礦開采的進度。
2.2 需要選擇最合適的綜掘機型號
在現實情況中,通常都需要根據煤礦掘進的情況來選擇最合適的綜掘機型號,只有這樣,才能夠確保煤礦掘進工作的安全開展。一般來說,在選擇型號的時候,通常需要從機身機構的緊湊程度、機械載割強度以及巷道斷截面等多個方面來予以確定。
2.3 需要合理地確定截齒
為了能夠更好地延長綜掘機地使用壽命,合理地確定截齒,也是十分重要的環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中,通常需要從耐磨強度、硬度等多個方面來進行綜合考慮,確保選擇的合理性。
3 關于煤礦掘進技術在復雜地質條件下的具體應用
3.1 直接破頂技術的具體應用
直接坡頂技術在實際情況中的應用,通常需要借助煤礦掘進的作用來破除斷層的頂部,在這種作用下,就可以確保圍巖保持在一個比較穩(wěn)定的狀態(tài)下。而在這樣的情況下,其中的錨網索就可以起到一定的支護作用。在實際情況中,在煤礦開采的時候,若是頂板巖石的硬度不超過5cm,落差距離又小于2m,那么就很有可能會誘發(fā)斷層頂板發(fā)生落差,從而加大圍巖頂板破碎的可能性,并且加大頂板支護難度。因此,在這樣的情況下,就可以利用直接破頂技術來進行支護,將其與錨網支護方法有效地結合起來使用,從而加強對切斷后頂板圍巖的有效支護。在現實情況中,這一技術通常適用于煤礦地下坡度比較大的地質條件中。
3.2 退后臥底技術的具體應用
在煤礦掘進的過程中,如果煤礦的頂板與頂板間斷層之間的落差能夠保持在2.5cm或者是小于2.5cn,那么在這一情況中,在進行煤礦支護的時候,就需要借助相關的掘進機來使用退后臥底技術。在使用這一技術的時候,需要綜掘機后退,實施臥底前進,并且與斷層頂部的最低處保持安全距離,從而確保煤礦巷道在某一個位置中可以保持一定的穩(wěn)定,從而達到理想的支護效果。從本質上來說,使用這一種技術,可以在一定程度上確保斷層的完整性,也可以確保施工場地的穩(wěn)定性,可以大大地提高煤礦開采作業(yè)的安全系數。但是,同時也必須要確保煤礦頂板的完整,才能夠保證煤礦的安全掘進和開采。
3.3 錨桿支護與U鋼技術聯合應用
在某些復雜地質條件的礦區(qū)當中,也經常會存在著一些坡度和落差比較大的斷層。也正是因為斷層的出現,所以就會導致整體的煤礦巷道不連貫,從而容易發(fā)生巷道坍塌、破碎等一系列的安全事故。因此,在這種地質條件下開展煤礦開采工作,就必須要充分地做好相應的保護措施。在這種情況下,若是采用U鋼法來進行支護,只能夠起到支護的作用。因此,在使用這一種方法的時候,還需要與錨桿支護技術結合起來使用,以此來完成對煤礦開采巷道的加固,從而確保煤礦開采作業(yè)的安全性,保障工作人員的生命安全。
4 結束語
總而言之,在煤礦開采的過程中,掘進支護技術的合理使用十分重要,對于煤礦的發(fā)展和建設來說,具有十分重要的意義。在復雜的地質條件下,只有合理的使用煤礦掘進支護技術,才能夠確保煤礦開采作業(yè)足夠安全、足夠高效。
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作者簡介:魏傳金(1969-),男,山東棗莊人,大專,助理工程師,研究方向:煤礦掘進技術。