復雜地質條件下的煤礦支護技術

1 煤礦掘進支護技術的應用意義
　　在煤炭資源開采過程中，安全無疑是每個煤炭開采企業(yè)需要重點關注的核心要素，以免因安全事故的出現，而威脅煤炭開采人員的生命安全，同時也會使煤炭開采企業(yè)的經濟效益造成不小的損失。一般來說，在開采煤炭時，巷道需要在礦井底部進行安全、可靠地設置，同時也要注重增強巷道的排水、通風等功能，對保證煤礦開采的順利進行可起到積極的作用。與此同時，隨著煤礦開采量的不斷加大，礦區(qū)的掘進難度也會日益增加，所以對巷道的安全性、可靠性也會有著更高的要求。因此，為了保障煤礦底部巷道的安全，則需要在煤炭資源開采過程中使用科學、合理的煤礦掘進支護技術，以達到更好的支撐整個巷道的目的。隨著煤礦掘進支護技術應用頻率的增加，煤礦掘進支護技術應用的成熟度也得到了極大的提升，有效地減少了施工階段存在的安全隱患，對進一步促進我國煤礦資源開采工作可以安全、規(guī)范地發(fā)展起到關鍵的作用。
　　2 復雜地質條件下煤礦掘進工作的難點
　　2.1 巷道前掘后修存在較大的工作量
　　通常來講，煤礦的開采環(huán)境較為惡劣，并且也面臨著復雜的地質條件，根據經驗表明，如果地質條件較為復雜，則前掘后修的工作量也會非常顯著。其中，對于煤層以及其頂底板地質較為松軟的區(qū)域，則會有較大概率出現破碎現象，對巷道的整體掘進、成型施工造成不小的難度，并且也會限制煤礦開采的效率與進度。此外，在復雜地質條件下，巷道的掘進工作也會使巷道頂底板面臨較大程度的收縮，從而引發(fā)巷道出現形變。因此，為了保證煤礦采掘工作可以順利開展，對巷道掘進之后的修補也要予以關注，但是也會引發(fā)巷道掘進工作量的增加，對開采進度與安全形成一定的影響。
　　2.2 煤層地質結構遭到破壞
　　隨著礦井深度的持續(xù)增加，開采地區(qū)的地質條件也會更加趨于復雜，并且隨著開采工作的不斷深入，煤層的地質結構也會遭受不同程度的破壞，從而在一定程度上會改變煤層頂板的巖性特性，使圍巖應力增加，導致圍巖會有較大概率出現斷裂，從而增加了支護工作的難度，并且也會使安全隱患在煤礦開采階段出現。
　　2.3 薄煤層開采的安全隱患
　　由于我國煤炭分布的地區(qū)比較廣，所以各個煤炭產區(qū)的地質條件存在一定差異，對于部分地區(qū)而言，其中的薄煤層則會占據較大的比重。對于薄煤層來說，在對其進行挖掘時，通常會應用巷道回采的方法，同時也要以半煤巖與煤巷作為開展掘進支護作業(yè)的主要對象。在掘進半煤巷過程中，需要對掘進支護設備以及掘進技術予以有針對性地選擇，以此來保證掘進支護施工可以安全、高效地開展。
　　3 復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術應用
　　3.1 復雜地質條件下煤礦掘進支護技術的實施
　　第一，選擇掘進設備。在開展復雜地質條件下的煤礦巷道掘進工作時，主要使用的掘進設備包括2種，即普通型掘進機與綜合性掘進機。在掘進時，需要依據巷道長度以及其他工程要求來有針對性地進行選擇。其中，如果巷道長度不大于300 m，則建議選擇普通的掘進設備;反之，如果巷道長度大于300 m，則建議選擇綜合性掘進設備。此外，綜合掘進設備的選用，不僅可以大幅度減少掘進作業(yè)的準備時間，并且掘進效果也會更加貼合掘進施工的具體要求。另外，在使用綜合掘進設備前，設備的型號要根據工程要求來予以合適地選擇，保證掘進設備的性能可以得到最大限度地發(fā)揮。
　　第二，選擇截齒。在選擇完掘進設備后，同樣需要對掘進設備所用的截齒有針對性地進行選擇。對于截齒而言，其與作業(yè)效率有著密不可分的關系，同時其耐磨性也會對施工作業(yè)有所影響。其中，截齒耐磨性的好壞，不僅會影響作業(yè)成本，同時也要對作業(yè)效率產生負面影響。因此，在選擇截齒時，建議選擇耐磨性能出色、強度高的截齒，以確保掘進設備可以在復雜地質條件下獲得極高的工作效率。
　　第三，臨時支護技術。在巷道掘進過程中，綜合性掘進設備在其自帶液壓系統的幫助下，可以實現對巷道的臨時支護，以此來進一步提升整個掘進作業(yè)的可靠性與安全性。現階段，臨時支護技術已經在巷道掘進施工作業(yè)期間有著廣泛的應用，同時也得到了積極的應用效果。另外，在應用臨時支護技術時，作業(yè)人員要對綜合掘進設備中液壓閉鎖裝置予以詳盡地檢查，保證其性能可以在臨時支護技術應用期間得到最大限度的發(fā)揮，同時也有助于保證施工作業(yè)的安全性與可靠性。
　　第四，安全管理體系的建立。對于煤炭資源的開采而言，其面臨著較大的安全風險，特別是復雜地質條件下的煤礦掘進工程的實施，同樣要對整個施工中的安全予以重視。其中，在綜合性掘進設備工作期間，相關安全管理人員要對綜合性掘進設備的性能予以詳盡地檢查，保證其性能符合實際工程項目的需要。此外，相關操作人員也要對綜合性掘進設備的使用方法、工作原理有著詳盡的掌握，并對設備的維護、保養(yǎng)工作等予以持續(xù)關注，確保綜合性掘進設備可以得到高效使用。
　　3.2 復雜地質條件下穿越斷層錨網的支護技術的應用
　　第一，直接破頂法。在作業(yè)中，利用掘進機直接對其進行沖擊，將巷道頂部斷層爆破，將穩(wěn)定材質的頂板圍巖留存，之后使用錨網索對頂板圍巖進行支護。就頂板巖石而言，當其實際硬度不足5，或者之間的落差小于2 cm時，則表示巖石過于脆弱，在施工過程中會出現碎裂的情況，無法在掘進支護中使用。除此之外，在煤礦掘進作業(yè)中的高度存在一定的差異，在此基礎上，便可以直接使用破頂法支護。
　　第二，后退臥底法。如果斷層下移在煤礦地底掘進過程中出現，為了保證掘進作業(yè)可以安全地開展，可在其中使用后退臥底法。其中，如果巷道斷層落差不大于2.5 m，同時斷層上部頂板依然保持完好，則可依據巷道圍巖情況，來對錨網索支護技術予以選擇，確保巷道的強度與穩(wěn)定性符合既定的工程要求。一般來說，支護作業(yè)在圍巖中實施時，需要將掘進設備后移一段距離，如果掘進設備工作面的施工坡度小于實際現場坡度，則要將載坡高度小于13°的巷道臥底加以建立，隨后實施后退臥底支護，以此來保證巷道實際施工高度符合支護設計中的要求。