试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用

试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用（共4篇）

试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用 篇1

试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用

[摘 要]本文主要从分析煤矿掘进地区的地质条件、选择采煤方法的基本原则、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的关键等方面进行了详细的阐述。

[关键词]复杂地质 煤矿 掘进

中图分类号：TP65 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0280-01

一、前言

我国矿产资源丰富，煤是我国主要的能源物质，从古至今煤矿的开采都十分重视。复杂性地质是我国的特点，复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术应用越来越广泛。

二、分析煤矿掘进地区的地质条件

下面以一个典型的深部矿井、高应力的软岩矿区为例来分析煤矿掘进地区的地质条件。此煤矿掘进区是有上百年历史的煤矿老矿区，但是断层多、矿井地压过大、煤层内地质赋存情况不稳定，并且该区又有十分复杂的水文地质条件。因此此矿区在煤矿开采过程中存在的困难主要有以下几点：

1.在矿井开采深度的不断推进的情况下，此矿区的煤层地质结构必然会遭到破坏，各个煤层的顶板岩性会有比较明显的变化，起拱围岩的应力明显有升高趋势。

2.开采中容易出现“前掘后修”的问题。此地区矿井的顶底板和煤层非常松软，特别容易破碎，所以在进行巷道掘进过程中，难以成形，并且变形情况较为严重。另外，巷道顶底板以及两帮出现了大程度的收缩，变形的速度会比较快，如果掘进中底板发生松软，又易引起卧机。

3.因为该矿区地质条件构造复杂，所以巷道的断层和有大坡度的巷道也很多。

4.此矿区的矿井中，薄煤层的煤矿储量在总储量中所占比例较大，所以在薄煤层开采作业过程中，主要以半煤岩巷或煤巷作为重点对象采用巷道回采掘进支护。另外，在进行掘进半煤岩巷时，对掘进技术和掘进支护设备的要求很高，因而确保半煤岩巷矿区安全是进行煤矿正常开采的关键因素。

5.因为我国长期采用传统的掘进支护技术，不能完全与世界先进的机械化掘进技术相结合，所以在管理上一时达不到标准水平，在技术应用上也存在较大的难度。

6.此矿区的现有煤矿掘进设备落后导致该矿区掘进能力弱，在半煤岩巷中的岩石层中硬度系数超过6的岩石的情况下，矿井的截割速度会受到严重影响，速度迅速慢下来，对设备本身的截齿以及截割头等零件产生磨损的可能性增加，掘进设备会遭到损害。

三、选择采煤方法的基本原则

在具体的矿山地质条件下，要正确地设计和选择采煤方法，必须充分考虑影响采煤方法选择的因素，并根据具体的矿山地质条件、煤层赋存特征、设备供应条件（机械化水平）、技术管理水平以及地质条件类似的邻近矿井成功的生产经验，按照生产安全、经济合理和回采率高的基本原则，来选择采煤方法。？在具体选择采煤方法时，要全面研究回采工艺和采煤系统，并注意在既定地质条件下，采煤系统与回采工艺的适应性。

四、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的关键

1.在综掘机以及普掘机的选定方面上。巷道的长度通常作为综掘机和普掘机的一个临界点，综掘机和普掘机掘进的能力水平多决定巷道可能挖掘的长度。具有技术明确的规定，如果工作面巷道的施工长度小于 300m 情况下采用挖掘设备是普掘机，当大于300m 的施工长度是就采用综掘机，这样分配是根据不同设备本身的优缺点再结合合理有效的施工工艺综合考虑的。

2.在截齿选用上也要多加注重，至于截齿选取注重的问题是齿的耐磨强度，因为强度高的截齿能加快煤矿掘进时截割和工作的速度，还能对截齿本身有一定的保护减少其磨损程度。如果岩石的硬度过大，超出了综掘机切割的能力此时就需要考虑使用爆破的方式去处理，不能强行的应用机器设备来切割岩石因为这样会使设备遭受严重的损坏。

3.应用临时支护设备和技术，综掘机在掘进过程其实是利用综掘机本身的液压系统，要考虑设备的稳定性就是要注重该系统的本身的稳定性，还有系统停开机之的闭锁装置的应用。多数的研究中，大多都采用综掘机机身的液压锁进行临时支护。这种支护技术可以真正的确保掘进工作安全和可靠的进行。

4.开门转为技术的应用。在进行煤矿的掘进工程中，难免会遇到技术性的难题。所以创新掘进机的设备很关键，就要好好地研究掘进机的自行方式的开门施工的工艺，这样就可以大大的降低工作的阻力，采取爆破的形式处理方式就明显的减少。就如进行煤矿掘进过程时，当要安装掘进机进行施工时，掘进机后面通常都有一个重量在40t左右的运输量，他们之间的相距高度大概在100m左右。在进行施工的过程中就不应该利用穿凿放大传统的原理，应先合理地爆破空间，进而能够方便掘进机的安全施工。

5.在使用综掘机进行施工时，需正确处理好的机器系统的问题以及施工的管理问题，合理的拟好一套先进的施工管理的体系，目的都是使施工朝着高效率安全有序的方向的进行。就像利用弯皮进行输送的过程中，可以运用大角度的长距离进行掘进，还可以利用小角度的拐弯掘进技术。利用这些技术能提高皮带运行的工效。皮带机机身的尾部有一个自动卸料装置，它既能减少由于多种客观因素对产生皮带一定程度的磨损进而提高安全性。

五、复杂地质条件下煤矿采煤掘进的难点

某煤矿区拥有上百年的开采历史，是年代较老的煤矿开采区，该区域的地形地质条件十分复杂，当地的断层结构较多，矿井的地压较大，对煤矿的顺利开采带来严重的不利影响。另外，矿区煤矿层的地质条件极不稳定，周围的水文和地质条件十分复杂，对煤矿开采带来严重的不利影响，因而采用合理的支护技术显得十分必要。具体来说，该区地质条件对采煤掘进带来的不利影响主要表现在以下多个方面：

1.岩性变化明显。为了增加煤矿的开采量，往往需要往更深的地方开采煤矿，这样一来，每个煤层的地质结构会被破坏，其中在顶板的岩性变化更大，拱状围岩受到的外力显著提高，影响煤矿掘进的安全进行。

2.煤层容易松动。通过对该矿区的仔细调查分析可以得知，矿井顶部和底板的煤层都比较疏松，容易出现支离破碎现象。在煤矿掘进的时候，煤层容易出现变形现象。另外，顶板和底板都会出现较大程度上的收缩，导致支护工作难以有效开展下去，找不到恰当的支护方式，对采煤掘进的安全带来严重的问题。

3.巷道断层较多。在该煤矿当中，地形地质条件比较复杂，大坡度巷道、巷道周边的断层等复杂地质较多。同时整个矿井内的薄煤层比较多，存量占有很大的比重，而薄煤层开采作业当中，巷道掘进支护常常以半煤巷为主要对象，而半煤巷掘进与支护要求较高，对采煤设备、支护方式都有着严格的要求。而能否提高设备装配水平，采用恰当的支护方式是做好半煤巷采掘的关键内容，但是要求较高，给采煤工作带来不利影响。

4.传统技术滞后。目前在煤矿采煤掘进中，大多数矿井采用的是传统支护技术，而发达国家在这方面已经取得突破，先进机械化支护模式已经得到了运用。因此今后应该改变这种情况，逐渐采用先进的支护技术，促进采煤掘进的安全顺利进行。

5.设备装配落后。该矿区所使用的采煤设备比较落后，不仅制约了该区采煤掘进能力的提升，还影响支护工作的顺利开展和支护技术的有效运用。例如，当半煤岩巷区出现硬度系数大于五的岩石或者岩石层，采煤掘进设备往往会受到损坏，降低作业速度，设备磨损也比较严重，给整个采煤作业带来严重的不利影响。

六、结束语

针对煤矿开采，必须考虑复杂的地质条件，在挖掘前需要进行预防和分析。煤矿采煤掘进支护技术的推广和运用是必要的。

参考文献

[1] 陈远云.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析.内蒙古煤炭经济.2012-10-15.[2] 宿利鹏.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析.科技致富向导.2014-01-20.[3] 杨伟.探析复杂地质条件下巷道快速综掘临时支护技术.科技与企业.2013-10-22.

试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用 篇2

1.1 煤矿建设的基本情况分析

顺通煤矿行政区划隶属新疆吉木萨尔县管辖,矿区位于新疆昌吉回族自治州吉木萨尔县水溪沟一带,中心坐标为:东经88°56'55″;北纬43°56'54″。行政区划属吉木萨尔县新地乡管辖,矿区呈北西南东方向延伸的长条状,长4.1km,宽0.8km,面积3.3106km2。顺通煤矿于2007年开始进行改扩建为0.3Mt/a。计划延深至+822水平,现在主斜井因水患原因已停止掘进,副井延深至+822水平井底车场,并按设计进行主斜井反掘工程;风井+899回风石门施工完毕。

复杂地质条件下有很多不利因素制约着矿区采煤效率的提高,比如复杂地质条件下的矿区多数会受到当地地理条件的影响较大,并且复杂地质条件下开采的煤矿矿井内的地压较大,并且井内断层也多[1],这些影响因素在地质条件不稳定的情况下极易造成矿井倒塌事件,还有很多矿井是在软岩区建立的这样不仅给开采过程增加了难度,也不利于矿井的稳固,稍有一些地质情况的发生,就会对矿井造成极大的安全威胁,更会危及矿井下工作人员的生命安全。所以,每个矿区建立时不仅要考察当地的地质环境,还要根据不同的地质条件选择合适的煤炭掘进支护技术。

1.2 复杂地质条件下的采煤掘进支护技术使用情况分析

掘进支护技术是保证煤矿开采安全的重要环节,并且掘进技术的使用可以提高煤炭开采效率,但是在复杂地质条件下,如果不计划好煤炭掘进支护技术的选择会对煤炭开采效率有不同程度的影响,严重时会因为地理环境的影响而使采煤工作不能顺利进行。比如复杂地质条件下建立的矿井,矿井内部有很大的地压,并且时间长了井内也会有大面积的断层,如果不针对性地进行采煤掘进技术的设计和采煤设备的选取,那么开工后会遇到很多棘手的采煤问题,这将严重影响采煤工作的进行。

1.2.1 地质变化对采煤掘进支护技术的影响

众所周知,煤矿开采是由外到内、由浅到深,就是因为这个循序渐进的过程,给采煤掘进技术增加了难度,因为在煤矿开采过程中,煤矿所处地区的地质结构会因为外在环境的变化而受到不同程度的破坏,尤其是放顶结构的处理,处理过程:检查→打孔前运钻、移钻及稳钻→打孔→装药→爆破放顶→后期处理[2],放顶过程中要注意工具的选取(表1),不然会影响放顶工作的进行。放顶过程中顶层的岩石会受到很大的外力作用,复杂的地质条件无形中给采煤工作增加了难度。

1.2.2 矿井道路的挖掘对煤炭掘进支护技术的影响

在复杂地质条件下建立的矿井很容易受外界作用力的影响,但是矿井内部有大的作用力作用时,煤矿也一样会受到明显的影响。所以,成形的巷道在外力作用下很容易变形。变形最明显的就是巷道的顶部和底部的板块,它们很容易收缩,这样巷道就有可能变的七扭八歪,所以在巷道内采取煤炭掘进支护技术是很困难的,就算是克服种种问题,在巷道内使用采煤掘进支护技术,但是当进行薄煤层开采时,巷道对掘进支护技术的设备要求也很高,再加上巷道宽度有限,依然不能使采煤掘进技术顺利进行。所以,在新的煤矿建设中必须要将复杂地质条件下巷道内部容易变形这个问题解决好,不然对于煤炭掘进支护技术的实施仍然有制约性,进而影响煤炭的开采速度。

1.3 开采设备落后对采煤掘进支护技术的影响

对于复杂地质条件下进行煤炭开采工作,不仅要有适合的煤炭掘进支护技术,重要的是要有与技术相配合的开采设备,如果只有技术指导,而开采设备跟不上,那也形同纸上谈兵,如果是这样不但不能克服地质条件给开采带来的问题,同时开采设备也会给煤炭开采过程增加各种问题,这样工作人员不仅要时刻注意地质环境变化对煤矿安全的影响,还要考虑怎样使用开采工具才能适合当前的开采条件,无形中影响了煤炭开采的效率。所以,要想在复杂地质条件下发挥高效的采煤技术,就要针对相应的掘进支护技术选择合适的开采设备,只有这样才能体现出开采技术的先进性和设备的高效性。

2 复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术的改进

2.1 完善矿井内的设施规划

对于复杂地质条件下,有针对性地对矿井内巷道的底部和顶部进行加固设施完善,避免矿井内部因为外力的作用而发生巷道变形的情况,影响煤炭开采设备的应用。针对矿井内较大的地压和大面积的断面情况,可以在矿井内安装缓压设施,对于断面情况可以定期对断面的严重情况进行一定程度的补修工作,尽量减少地压和断面对煤炭掘进技术应用的影响,在矿井内应安装矿井通风系统,这样可以保持矿井内部的干燥性,在复杂地质条件下建立的煤矿,矿内有些巷道会因为太潮湿而塌陷,所以矿内通风可以减少巷道的塌陷[3];有些矿井开采得比较深,当达到一定深度时会有水出现,所以在矿井内应安装矿井排水系统,及时将矿井内出现的水排出,避免矿井内太过潮湿而发生倒塌的现象。

2.2 合理的选择与掘进技术相适应的开采设备

在采取掘进支护技术时,要对使用该技术的矿井进行实地考察,根据矿井所处的地理环境和矿内设施的不知情况,有针对性的选用开采设备,所选设备一定是复合掘进支护技术要求同时也符合矿井内部通道要求,只有这样才能在技术的指导下,顺利地进行开采工作。

2.3 加强锚网支护技术的应用

该技术是针对复杂地质条件下煤炭开采应用的,因为复杂地质条件下,地质环境变化对矿井的影响较大,所以,要针对地质条件复杂的程度采取合适的掘进支护技术。在复杂地质条件下,当岩层比较坚固并且较完整的地区,比较适合退后卧底法开采,因为这种方法对于这种地质环境来说操作起来比较安全,但是对操作人员的体力要求较高,所以在实施该方法时注意人员的选择;当开采的地质环境是比较松软或地质条件不稳定的时候,可以采取直接破顶法,但是要注意破顶工具的选取,尽量减小松软地质对矿井开采所带来的影响,保证人员的安全。

3 结论

采煤过程中要保障煤矿下工作人员操作的规范性和煤炭掘进支护技术的有效性,并且对于煤炭开采中支护技术作为关键性技术必须有切实可行的操作性,操作过程中必须符合复杂地质条件的要求,只有这样才能保障在煤炭开采过程中设备和人员的安全,才能实现高效的采煤计划,才能为工业发展提供更多的煤炭资源,才能保障煤炭企业快速稳定的发展。

参考文献

[1]赵全义.试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用[J].中国科技博览,2014,22:280.

[2]赵海平,李艳玲.复杂地质条下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].科技传播,2013,2.

试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用 篇3

关键词：复杂地质；煤矿采煤；掘进支护技术；福建煤矿

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）15-0028-02

1 福建煤矿的特点

福建省近年来经济得到了迅速的发展，它位于我国的东南沿岸，对无烟煤的需求量与日俱增。福建全省的面积达到12.3万km2，其中近7 000多km2属于含煤地层。其中煤矿层大部分位于山区，矿区的地貌大多容易遭到侵蚀，地形与平原不同，相当陡峭，山沟与山谷之间的切割很深。春夏季雨水量多，而秋冬季却非常干燥，这些都增大了煤矿开采的难度。

2 复杂地质条件下的采煤难度

以福建某一个复杂地质的矿区为例，该煤矿区是一个相当有历史的老矿区，已有上百年的煤矿开采历史，然而它的地形复杂，有大面积的断裂层，另外，矿井的地压也偏大。以这种极其复杂的水文和地质环境为例，对采煤掘进支护技术进行分析，有几下几个采煤难点。

2.1 地质结构的变化

煤矿的开采是要逐渐由浅到深，在逐渐增加开采的深度的时候，煤矿原有的地质结构一定会被破坏，重点突出在顶层板的岩石特性上，会发生比较明显的变化，呈拱状的围岩会受到更大的外力作用，加大了煤矿的开采难度。

2.2 巷道的挖掘

在复杂地质条件下，对于矿井而言，底部和上面土质都很松，并且煤层也相当松软，所以在挖掘巷道过程中有很大的困难，在这个过程中，巷道难以形成固定的形状，并且在成行后还容易变形，巷道的顶部和底部的板块容易发生明显的收缩，因此支护技术在巷道中也难以使用，这样就会导致一些安全事故的发生，会出现边挖边修的状况，这种状况严重影响了矿区的安全生产。

2.3 半煤巷矿区的安全

由于该矿区的地质条件复杂，会出现巷道周边有大面积的断层，巷道坡度较大的情况，但是此地的矿井内薄煤层的储藏量很大。进行薄煤层的开采时，巷道的掘进支护主要以半煤巷为重心。在掘进时，半煤巷对掘进技术和支护各种设备的要求都相当高。为保证矿区开采的顺利进行，要确保半煤巷矿区的安全。

2.4 技术、管理的问题

在采煤的掘进和支护技术方面，我国与世界发达国家还存在一定的差距。国外大多采用先进的机械化模式进行煤矿的开采，而我国一直是较传统的开采模式，在技术和管理方面都达不到世界先进水平。

2.5 设备的落后

设备的落后增强了开采矿区的难度。在科技设备方面，我国一直没达到世界的先进水平。在半煤岩巷掘进的时候，如果出现硬度系数>5的岩石层及岩石，设备的各部分会发生较大的磨损，导致巷道采掘支护技术设备遭到破坏，这样，整个矿井工作的进程就会受到严重的阻碍。

3 煤矿采煤掘进支护技术

3.1 综掘机型号的选择

综掘机的优势是缩短施工的准备时间。为了充分发挥综掘机的优势，提高采煤的效率，减少施工时间，一定要重视综掘机的选型，选好综掘机，采煤掘进工作才能顺利地进行。在选择综掘机型号的时候要考虑的因素很多，例如：综掘机本身的结构是否紧凑、是否适用于巷道的断裂面、煤矿区煤岩的强度指数、所用设备的体积大小、设备的运行功率、以及效率等情况。综合各方面因素，选择合适的综掘机，降低采煤掘进的难度。

3.2 截齿的选择

对截齿的选择，主要是看其耐磨强度。若强度不高，会降低煤矿掘进时截割以及工作的效率，反之，若强度够高，则会大幅度地提高煤矿掘进时的工作效率，同时还能减少截齿的磨损，对其起一定的保护作用，例如：使用爆破方式、直接破顶方式时，强度高的截齿对设备有保护作用。同时，需要注意的是有的岩石硬度太大，超出了综掘机的承受范围，这时需要用爆破的方式而不是强行使用应用机器设备，这种方式不仅无法切割岩石而且会在很大程度上破坏设备。

3.3 综掘机与普掘机的选择

一般而言，把巷道的长度默认为综掘机与普掘机的一个临界点。巷道挖掘的长度是由综掘机和普掘机来决定。在这方面，有明确的规定，关键取决于工作面巷道的施工长度，当施工长度>300 m时，就选择综掘机，反之，当施工长度<300 m时，则用普掘机，这种规定是结合设备自身的特点而制定，两种掘机的优势都可以得到充分地发挥，也有利于合理的安排施工，这样煤矿的采掘工作才能顺利进行。

3.4 临时支护技术的应用

综掘机工作的原理其实是利用其本身的液压系统，所以液压系统的稳定性与采煤掘进工作息息相关，在设备开机以及关机的时候，需要用到液压系统的闭锁装置。在实际操作中，要结合煤矿开采的具体状况。通常情况下，人们临时支护是通过采用综掘机本身的液压锁来进行，使用临时支护技术，降低了掘进工作中的风险，这样才能确保采煤掘进工作安全顺利地进行。

3.5 开门转为技术的运用

对于技术问题，要改善掘进机的设备才能解决，在改善的同时还要创新，关键在于挖掘机开门施工的工艺，自行的开门方式可以有效降低工作的难度。例如：在煤矿掘进工作进行时，需要安装掘进机，掘进机后面承载的运输量重量在40 t左右，两者高度相差在100 m左右，在这种状况下，施工的时候应该先爆破一段空间，而不是运用穿凿放大的原理。采取爆破这种方式，空间够大，然后掘进机才能进行施工，这样煤矿的采煤工作才能顺利地进行。

3.6 锚网支护技术

①退后卧底法。在岩层较坚固并且相当完整的地区，应采用退后卧底法。这种方法要与断层顶部的最低位置保持绝对安全的距离，采取综合掘进机不断后退，卧底不断前进的方式。这种方法相对比较安全，因为保证了整个施工场地的稳定性以及断层的完整性。退后卧底法对工作人员的要求相当高，需要极好的体力，适应高强度以及高压这种恶劣的工作环境。

②直接破顶法。在断层区域开采煤矿相当不稳定，特别是煤层地质松软的地段，其危险系数相当高。在这种断层地带采煤直接破顶法较多。直接破顶法的含义是：用掘进机直接破除断层顶部的松软层质，剩下的顶板岩层都很坚固，然后用锚网锁进行支护。需引起重视的是：当顶板岩石的硬度系数<5且落差<2的时候无法支护，岩板容易破碎。还有一种情况，当坡度较大时，也可采用直接破顶法，减小采煤掘进的难度。

③锚杆临支加U钢法。在断层落差较大、周围岩石坚固、煤矿蕴藏量大的地区，对开采的技术的要求就比较高。锚杆临支加U钢法即用U型钢架固定巷道，把临时的超前支护和锚杆支护结合起来。这种方法的使用对技术的要求相当高，锚杆的倾斜度必须是45 ？觷才能起到效果。

4 结 语

综上所述，煤矿掘进的支护技术是开采煤矿过程中的重要工作，尤其是在复杂地质下进行煤矿的开采，支护技术是必不可少的。在开采煤矿的实际工作中，要根据具体地情况使用支护技术，确保煤矿开采工作安全顺利进行。要不断提高采煤掘进支护技术，促进我国煤矿事业的发展。

参考文献：

[1] 王衍学.煤矿掘进支护技术应用分析——复杂地质条件下[J].能源与节能，2014，（12）.

[2] 马添虎.连续采煤机在复杂地质条件下掘进和支护技术管理[J].科技视界，2014，（7）.

试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用 篇4

我国具有非常丰富的煤炭资源,地表之下150~600 m的范围之内储存着大多数的煤炭资源,因此,开采活动均多运行于地下。地下开采过程中,必须涉及到一定数目的掘进巷道,唯有建成掘进巷道才可以充分确保开采活动的顺利进行。我国煤炭分布广泛,开采过程中往往会遇到一些问题,尤其是不同的地质条件,情况非常复杂,从而对该项工作造成很大的阻碍。

1复杂地质条件下掘进的主要难点问题

1.1地质结构受损

在复杂地质条件的区域中,由于开采进度与深度的逐渐推进,会对煤层地质结构造成破坏,在这种情况下,顶板岩性也将有所改变,最终导致围岩应力逐渐增加。

1.2前掘后修任务非常繁重

地质条件复杂的环境下进行开采煤矿,前掘后修同样是非常普遍的问题之一。某些区域煤层及其顶底板相对较软,一不留神将出现破碎,对巷道成型产生负面作用,从而制约着施工进度。掘进的时候,顶底板将出现非常明显的收缩,使得变形问题更加严重。因此,为确保采掘有序推进,掘进以后必须尽快进行修补,使得掘进任务量明显增加。

1.3开采薄煤层面临的安全问题

许多煤炭资源地带,具有大量的薄煤层。在开采这种煤层的过程中,必须按照巷道回采技术,主要是注重煤巷与半煤岩巷,切实加强对它们的支护。掘进半煤巷的过程中,这一个环节对技术与支护设备具有相对严格的要求,所以,操作者一定要充分保障其安全性满足要求,在这个前提条件下,才可以进行掘进与开采。

2关键技术

2.1科学合理地选择机械设备

具体施工过程中,巷道长度决定着设备的选择,这是首先需要考虑的一个因素。按照其长度与机械的能力高低来选择用普掘机或者综掘机。通常情况下,对于前者来说,其往往对300 m以内的巷道较为适用,而后者则对300 m以上的巷道较为适合,这和施工工艺、设备所具备的特征存在联系,后者的引入能够减少施工准备时间。仅仅决定使用哪一种工艺则可以有效符合施工条件。不仅如此,相关职工必须按照具体的施工情况具体对待,深入进行分析,仔细研究在施工过程中应使用哪一种设备机械,各种环境条件下适用的综掘机类型有所区别,例如施工长度的大小、煤岩硬度的区别以及断面特点的区别等,上述一系列因素都是相关职工必须认真分析的问题。

2.2选择合适的截齿

选用科学合理的截齿同样属于施工中十分关键的一环。其中,耐磨度是判断截齿适用性高低的重点指标。要是截齿具有相对较高的强度,掘进施工过程中可以降低磨损,这样可以缩减施工费用,提高工作进度,同时还能充分确保工作质量。要是面临复杂的地质条件,同时岩石硬度相对较高,此时,综掘机所具有的性能已经无法有效地满足工作需求,基于此,为确保设备的安全,必须先进行相应的爆破处理,防止应用机械对岩石进行切割。

2.3临时支护技术

归根结底,对于综掘机来说,其主要通过液压系统来运行。所以,在具体的施工当中必须综合分析系统稳定性与设备闭锁装置。通常情况下,临时支护时使用其配置的液压锁可以实现非常理想的成效,能保证掘进的可靠性与安全性。

2.4掘进机开门施工技术

在具体施工时,会面临一系列的技术性问题。为科学合理地处理好该类问题,必须对传统的掘进机进行不断创新,在此基础上,探讨开门施工技术,最大限度地降低具体操作过程中的工作阻力,掘进过程中尽量不应用爆破方式。例如,在掘进机施工过程中,设备运输量处于40 t左右,两者高度差必须保持在100 m附近;另一方面,在具体的施工过程中需要最大限度地防止应用穿凿放大技术方法,需要在科学选取爆破空间的前提条件下进行后面的工作。

2.5综掘机配套系统

选择综掘机进行施工的过程中,也会面临许多系统运行与管理等方面的难题。为有效处理好该类问题,在施工之前需要制定合理的管理体系,这是工作中的必然选择。例如,通过弯皮带输送作业过程中,能够选择以大角度、长距离为主,小角度为辅的掘进方式来施工,这样做可以明显改善皮带运行效率。不仅如此,将自动卸料装置配置在尾部,既可以降低操作时候的磨损,也可以提升掘进的安全水平。

3穿越断层锚网的支护技术在地质条件复杂地区的应用

3.1直接破顶法

顾名思义,即通过掘进机进行直接冲击,同时将断层顶部破除,只剩下材质比较稳固的围岩,然后通过锚网索对其进行支护。在这里,就顶板岩石来说,要是其硬度在5以下或者落差在2 m以内,那么就暗示着这一岩石不够坚硬,具体的施工过程中非常容易发生碎裂现象,无法在掘进支护中应用。另外,地下掘进过程中面临相对偏大的坡度,此时能够通过这种方法来进行支护处理。

3.2后退卧底法

具体掘进的时候,要是巷道断层发生一定程度的下移现象,为切实保证施工安全,在支护过程中能够选择这一种方法来进行。若断层的落差不大于2.5 m,同时其上顶板依旧非常完整、坚固,那么在围岩支护过程中就能够选择锚网索支护方法来进一步改善巷道强度与稳定性。通常情况下,支护围岩的过程中应当后移掘进机(距离为15 m左右),要是现场坡度比其施工坡度大,则必须具备1个坡度在12°以下的载坡,将其当做巷道卧底,然后,后退继续进行卧底,充分保障下巷道的高度和支护设计标准保持一致。这种方法具体内容如图1所示。

3.3锚杆临时支护U钢法

在具体施工环境条件下,如果断层落差相对较高,那么极易造成破碎,有时候还会造成垮塌,从而对施工质量与安全造成很大影响。所以,当环境条件相对较差的时候,必须通过U型钢架法来实施支护,应当充分保障U型钢架与锚杆支护两者能够有机结合,全面确保锚杆支护过程中的倾斜角度保持在合理的范围之内,为不断提高临时支护的稳定性,一定要科学合理地对围岩进行加固处理。

4结语

综上所述,现阶段,我国煤炭事业已经进入到一个高速发展阶段,煤炭需求量将不断提高,但是,伴随开采深度的不断增加,一系列复杂的地质条件将会制约着掘进进度与安全性。鉴于此,不断优化掘进支护技术,以有效满足地质条件复杂地区的开采需要,起着十分关键的作用,不但可以为提升煤矿收益提供强力的支持,还能够充分确保公司安全生产运营。

参考文献

[1]李晓明.复杂地质条件下煤矿掘进支护技术应用[J].山西焦煤科技,2015(S1):99-101.

[2]李志.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析[J].科技资讯,2014(11):77-78.