魯建明

摘要：煤炭資源開采中，掘進(jìn)是非常重要的環(huán)節(jié)。但是，最近幾年良好地質(zhì)條件下的煤礦資源的數(shù)量逐漸減少，只有在更復(fù)雜的地質(zhì)條件中進(jìn)行煤炭的開采，掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的難度更高。為此，有必要針對(duì)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，分析在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，怎樣能更好地應(yīng)用掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行煤炭的開采，保護(hù)煤炭開采人員的安全，提高開采效率。

關(guān)鍵詞：煤礦;掘進(jìn)支護(hù)技術(shù);復(fù)雜地質(zhì)條件;應(yīng)用

引言：隨著社會(huì)與科技的發(fā)展，我國現(xiàn)今的生產(chǎn)力較建國初期發(fā)生了翻天覆地的變化。生產(chǎn)力的增長離不開能源的支持，在我國目前的能源供應(yīng)體系中，煤炭能源依舊占據(jù)著相當(dāng)大的比重。能源的大量使用導(dǎo)致了巨大的煤礦開采壓力，也對(duì)煤礦的開采技術(shù)提出了更高的要求。而在煤炭資源方面，雖然我國的煤礦資源儲(chǔ)量處于世界領(lǐng)先地位，但整體的儲(chǔ)備狀況卻不容樂觀，超過九成的煤炭資源仍需要通過井下采掘來進(jìn)行獲取，加上井下作業(yè)難度較大，安全事故時(shí)有發(fā)生。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是對(duì)井下作業(yè)形成保障的關(guān)鍵性技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)能夠有效保證井下作業(yè)的安全性。

1煤礦掘進(jìn)的難點(diǎn)分析

（1）工作量大。煤礦開采存在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的問題，當(dāng)在地質(zhì)松軟底部開采時(shí)，很容易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，對(duì)煤礦開采的整體進(jìn)度完成影響。當(dāng)煤礦巷道挖掘中出現(xiàn)破碎或坍塌時(shí)，增加了煤礦掘進(jìn)的難度，導(dǎo)致掘進(jìn)工作量增加，不僅導(dǎo)致煤礦掘進(jìn)環(huán)境發(fā)生轉(zhuǎn)變，還對(duì)相關(guān)工作人員的身心健康造成威脅，進(jìn)而降低了煤礦挖掘的速度。（2）易開采區(qū)往復(fù)雜開采區(qū) 發(fā)展。煤礦開采事業(yè)在我國已經(jīng)開展多年，隨著社會(huì)的發(fā)展以及對(duì)煤礦資源的需求，推動(dòng)著煤礦開采朝著更加復(fù)雜的方向發(fā)展，對(duì)整個(gè)煤礦開采技術(shù)來說是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。相關(guān)的煤礦開采人員要開始重新審視煤礦的具體情況，了解煤礦開采中的細(xì)節(jié)以及探討復(fù)雜地質(zhì)背景下煤礦開采技術(shù)之間的變化[1]?？傊?，在簡易區(qū)的掘進(jìn)與在復(fù)雜地質(zhì)下的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)有著很大的差別，需要人員做好相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，深入的發(fā)展掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。（3）煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到破壞。當(dāng)?shù)V井開采深度不斷加深，將會(huì)出現(xiàn)更為復(fù)雜的地質(zhì)條件，并對(duì)煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成很大的破壞，從而對(duì)煤層頂板的巖石特性造成一定的影響，最終造成圍巖應(yīng)力增大而引發(fā)斷裂問題。當(dāng)煤礦掘進(jìn)作業(yè)中出現(xiàn)上述問題時(shí)，不僅會(huì)增大煤礦掘進(jìn)支護(hù)工程的難度，還會(huì)增加安全事故的發(fā)生幾率。（4）危險(xiǎn)性大。在開采過程中，要求開采 方進(jìn)行多方面的協(xié)調(diào)與配合，而在地質(zhì)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境中，協(xié)調(diào)配合的難度無疑更為巨大。為了保證開采效率，開采方又難以大幅度降低開采速度，因此現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的難度便又增加不少。一旦配合協(xié)調(diào)不當(dāng)，安全事故便會(huì)因此發(fā)生，而一旦發(fā)生安全事故，后續(xù)開采的難度又會(huì)隨之增加，這也在一定程度上體現(xiàn)了掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的重要性[2]。

2煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用

2.1合理選用相關(guān)機(jī)械設(shè)施

在煤礦開采作業(yè)中，煤礦企業(yè)應(yīng)合理選用相關(guān)掘進(jìn)設(shè)施的規(guī)格型號(hào)、巷道掘進(jìn)長度，這樣才能夠保障開采作業(yè)的有序進(jìn)行。在具體施工處理過程中，必須結(jié)合每個(gè)機(jī)械設(shè)備的性能和實(shí)際的開采情況，明確是選用常規(guī)掘機(jī)還是綜掘機(jī)設(shè)備。同時(shí)在這一過程中，也需要充分考慮巷道掘進(jìn)長度，一般來說，若巷道長度小于300m，最佳選擇是常規(guī)的掘機(jī)設(shè)備;若巷道長度大于300m，最佳選擇是綜掘機(jī)設(shè)備。為能夠有效提高綜掘機(jī)設(shè)備的施工效率，開采人員必須結(jié)合具體情況選擇科學(xué)合理的掘進(jìn)技術(shù)，還需結(jié)合作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況來明確綜掘機(jī)設(shè)備的型號(hào)與規(guī)格。

2.2截齒選擇

截齒是掘進(jìn)作業(yè)的直接設(shè)備，其整體工作性能直接決定了掘進(jìn)作業(yè)的效率和質(zhì)量，目前來看多數(shù)截齒本身能夠適應(yīng)多數(shù)巖層，但是由于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下巖層具體性質(zhì)隨掘進(jìn)工作的進(jìn)行會(huì)發(fā)生較大變化因此仍值得重點(diǎn)注意截齒的選擇，目前掘進(jìn)機(jī)上常見的截齒種類包括U75/S100/S120/S150等類型，其硬度相對(duì)較大，但是對(duì)于特別堅(jiān)硬的巖層而言，一般不推薦使用截齒，根據(jù)實(shí)際情況選擇其他方式處理特別堅(jiān)硬巖層能夠保障安全。

2.3臨支加U鋼法

在斷層區(qū)域內(nèi)圍巖整體受到了較大的摩擦與擠壓，巖性整體已經(jīng)非常破碎，在進(jìn)行掘進(jìn)施工時(shí)，需要采用臨時(shí)支護(hù)的方式對(duì)巷道進(jìn)行強(qiáng)化。從掘進(jìn)支護(hù)實(shí)踐來看，臨時(shí)支護(hù)應(yīng)當(dāng)選擇使用U型鋼協(xié)同錨桿支護(hù)的方式，

可取得較好的支護(hù)效果。在具體實(shí)施時(shí)，還需要充分結(jié)合錨桿、錨索等臨時(shí)性支護(hù)措施，對(duì)圍巖開展深層加固。特別是在深部復(fù)雜環(huán)境下，很多區(qū)域的圍巖已經(jīng)表現(xiàn)出分層破壞的特點(diǎn)，這就導(dǎo)致若仍舊采用傳統(tǒng)的單一支護(hù)方式，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)支護(hù)的較好保證，需要及時(shí)采取相關(guān)的措施進(jìn)行支護(hù)強(qiáng)化，形成復(fù)合型支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.4直接破頂掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

使用掘進(jìn)設(shè)備直接沖擊斷層的頂部位置，保留其中非常穩(wěn)定的頂板圍巖，將頂板上不牢固的部分進(jìn)行消除，然后利用錨網(wǎng)索進(jìn)行錨固，以支護(hù)頂板，從而發(fā)揮支護(hù)的作用。此方法下，需要注意一些問題，如果巷道的頂板圍巖落差值不到2m，且強(qiáng)度不到5，說明頂板圍巖比較脆弱，掘進(jìn)可能會(huì)造成圍巖碎裂的問題，對(duì)掘進(jìn)效果產(chǎn)生影響。其外，掘進(jìn)施工進(jìn)行中，因?yàn)榈刭|(zhì)條件非常復(fù)雜，難免會(huì)遇見大坡度問題，為更好地掘進(jìn)，則應(yīng)用直接破頂進(jìn)行支護(hù)，從而保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全，促使掘進(jìn)施工順利進(jìn)行。

2.5科學(xué)選擇掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備

首先要針對(duì)煤礦做好詳細(xì)的前期分析與規(guī)劃，制定好科學(xué)合理的開采方案。然后在選擇合適的設(shè)備進(jìn)行煤礦開采的每一項(xiàng)作業(yè)。最后，針對(duì)巷道長度來進(jìn)行掘進(jìn)設(shè)備的選擇，提升設(shè)備的使用效率[3]。一般來說有兩種掘進(jìn)設(shè)備：①普通型的掘進(jìn)機(jī)，適用于小于300m的巷道。②綜合性掘進(jìn)機(jī)，主要用于大于300m的巷道。綜合性的掘進(jìn)設(shè)備能夠有效的提升煤礦的開采掘進(jìn)效率，對(duì)于整體開采效率來說有著輔助提升作用。但是具體的掘進(jìn)設(shè)備選擇還要看實(shí)際的煤礦巷道情況，需要相關(guān)技術(shù)人員做好地質(zhì)情況、外界影響因素的分析，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的最優(yōu)配置。

2.6退后臥底法

如果在實(shí)際掘進(jìn)施工的過程中巷道斷層發(fā)生下移，也可以選擇使用退后臥底法支護(hù)以對(duì)開采人員的安全作出保障，若斷層落差距離小于或者等于2.5米，在加固方式的選擇方面應(yīng)當(dāng)使用支護(hù)圍巖完成支護(hù)[4]。在使用支護(hù)圍巖的過程中需要注意，掘進(jìn)機(jī)應(yīng)后退15米，同時(shí)若巷道作業(yè)地點(diǎn)的坡度應(yīng)相較于現(xiàn)場(chǎng)坡度更小，在施工作業(yè)時(shí)務(wù)必需要留下坡度小于12度的載坡，此坡可成為巷道臥底，后續(xù)也需繼續(xù)后退再進(jìn)行臥底，巷道高度需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來完成。

結(jié)束語：為了提升煤礦的供需，不斷的提升煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是必然的趨勢(shì)。因此，相關(guān)煤礦開采人員要做好相應(yīng)煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究，尤其是在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用要不斷的提升。首先，要清楚復(fù)雜地質(zhì)條件下掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)，并了解當(dāng)下技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。然后，基于實(shí)際的情況進(jìn)行探討分析，不斷的引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行支護(hù)技術(shù)的提升，保障煤礦開采量，促進(jìn)煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李少華.復(fù)雜地質(zhì)條件下的采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)分析[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2019（30）：115.

[2]孫亞軍，陳歌，徐智敏，等.我國煤礦區(qū)水環(huán)境現(xiàn)狀及礦井水處理利用研究進(jìn)展[J].煤炭學(xué)報(bào)，2020，45（01）：304-316.

[3]李曉暉.復(fù)雜地質(zhì)條件下的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用探討[J].石化技術(shù)，2020，v.27（04）：297-298.

[4]李海濤.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究[J].石化技術(shù)，2020，27（09）：219+229.