探究复杂地质条件下的采煤掘进支护技术探究

韩鹏飞

山西焦煤西山煤电晋兴能源公司斜沟煤矿 山西 吕梁 033602

1 引言

虽然在煤炭行业经历了井喷式的快速发展之后随着我国社会经济发展趋于稳定也逐渐进行了发展的新常态，而且在目前新型清洁型能源的发展和对传统煤炭资源的冲击，导致出现煤炭产能过剩的问题。但是随着煤矿开采深度的不断延伸，也不断提高煤矿开采难度以及危险性，尤其是针对在复杂地质条件下的煤矿开采作业，需要重点做好对采煤掘进支护技术的研究和应用来保证煤矿作业安全。

2 采煤复杂地质的情况分析

在目前煤矿开采范围在不断增加的同时，容易出现在复杂地质条件下开展煤矿生产作业的情况，而且在煤矿开采深度不断增加的同时，不可避免会对原有的地质结构造成破坏并导致围岩应力的增加，这就导致煤层顶板和底板的变化而增加煤矿开采的安全风险以及对作业人员的安全威胁。此外，在比较复杂的地质条件下开展采煤作业时，容易出现大断面巷道或者巷道断层等复杂情况，这主要表现在密实度不足的煤矿地层土质情况会增加对采煤作业的不利影响，容易由于无法固定巷道形状而在外界影响下发生形变的问题，导致安全隐患的增加。不仅如此，在复杂的地质条件下还表现出具有较弱的煤层顶板和底板岩石强度的现象，这容易导致在掘进作业中造成破碎问题而增加安全事故概率。如果作业人员没有及时发现和处理上述破碎问题，还会增加坍塌等安全事故的概率。最后就是在目前人们对于煤矿安全生产更加重视的同时，也在不断应用先进的支护设备和技术来确保煤矿开采安全。但是如果煤矿企业对此重视不足而导致投入的资金以及技术力量等不足，还会影响煤矿绝技你能力以及管理工作水平。

3 复杂地质条件下煤矿掘进支护技术应用需要注意的问题

首先是针对巷道围岩上的问题来说，在复杂的地质条件下表现出煤矿工作的开采位置和环境具有复杂性和综合性的特点，这容易影响煤矿巷道围岩的稳定性和坚固性，这就容易由于巷道的支撑强度不达标而导致发生岩层破裂的问题，及其此问题所造成的安全问题。同时由于煤炭开采作业会破坏煤炭围岩的支护强度以及巷道的稳定性，这也会增加回采作业中的安全隐患。加之在煤矿开采作业中遇到雨季的情况，也会在雨水的侵蚀下导致围岩软化的问题，并导致掘进支护作业危险性的增加。此外，复杂地质条件下也具有较多的断层结构，容易出现开采作业中的岩层断裂问题而增加顶板压力，也会对掘进支护安全作业造成影响。

其次就是巷道断面上的问题。由于煤炭开采作业中应用掘进技术时对巷道断面和大小的要求比较严格，针对呈现出矩形结构的巷道断面来说，可以保证掘进技术的顺利使用以及提升开采速度。而针对巷道大断面的情况，则由于可以应用大型机械设备来确保作业环境的稳定性并实现工作效率的提升。

最后是针对支护技术的先进性来说，如果所采用的支护技术比较落后且施工设备也较为落后，这就容易在复杂的地质条件下导致不满足安全作业要求的情况，也会影响我国煤矿开采技术的发展。

4 复杂地质条件下的采煤掘进支护技术的应用

4.1 合理选择机械设备 在煤矿巷道掘进作业中，通过对普掘机或者综掘机的应用可以实现生产前期准备工作量的减少。通常来说针对长度在300m以上的巷道，需要对综掘机进行应用。否则就可以应用普掘机来降低生产成本。此外，在复杂的地质条件下在应用综掘机的过程中，需要针对煤岩的强度以及巷道断面、开采及其设备的维修量等因素进行考虑来进行综掘机型号与参数的确定。重点做好对掘进机截齿的选择，重点要保证其强度以确保其耐磨程度，因而实现掘进工作质量和效率的提升。同时还要做好对截齿的保护，尽量减少其磨损来减少成本成本，通过合理的爆破等方法来避免出现强硬采掘作业，做好对设备尤其是截齿的保护。

4.2 支护体系的合理建立 在进行支护体系的建立时，主要的原则就是要确保可以连续开展掘进作业，并且在结合液压掘进设备的基础上来应用边坡支护技术，实现支护作用的有效发挥。同时在应用综掘机的过程中，需要合理应用其液压系统，通过多重支护技术来实现机载液压锁的合理应用和作用的发挥。同时还要合理选择和应用系统的闭锁装置来确保掘进作业中设备系统的安全性和稳定性，实现作业人员工作量的降低并保证掘进作业整体的安全性和可靠性。

此外，在上述支护体系的建立过程中还要做好对支护临界点的计算工作。需要结合煤矿掘进的审计操作情况和操作水平来初步计算临界点，并在分析计算结果的基础上来对合理的掘进机械进行选择，保证支护体系的合理性和有效性，并保证掘进效果达到理想效果。在此基础上要通过多种分配工艺的应用来合理优化与完善支护体系，针对掘进作业中的不确定因素来做好对掘进设备的评估工作，以保证掘进工作效率和质量。通常需要采用立井开拓、斜井开拓以及平硐开拓的方法来硬度掘进深度增加时地质条件变化的情况，保证掘进作业的顺利开展。

4.3 做好综掘机配套系统的管理工作 不仅要结合实际的开采情况来进行科学的施工机制体系的建立，提升绝对能支护技术管理组织水平，还要通过监控器的安装来全面监督管理综掘机的掘进系统，以及做好对地质环境变化情况的观察和检测。此外就需要通过多样化以及针对性掘进模式的应用来应用地质环境的变化情况，保证综掘机作业的顺利开展以及保证其系统性和全面性。而且通过完善的管理体系以及根据煤矿的实际生产和管理情况做好对整体地质情况的观察和反馈，保证作业安全。最后就是通过现代化掘进施工机制的应用来提升煤矿管理技术水平，通过人性化管理以及坚持以人为本的原则来优化施工工艺技术，提升煤矿开采的安全性和效率。

5 结语

煤矿安全生产问题一直是煤矿开采作业中的关键问题也是管理工作的重点，这不仅需要在煤矿开采作业中提高对此问题的重视，还要针对目前比较复杂的地质条件以及此地质条件对煤矿掘进作业的顺利和安全开展所造成的影响，需要加深对煤矿掘进作业中掘进设备的选择以及支护体系的合理建立、配套系统管理等工作，在提升煤矿掘进作业力度的同时，保证煤矿掘进作业安全并实现掘进作业效率的提升。