论复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用研究张凤臣.docx

          论复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用研究张凤臣                    摘要：煤矿掘进支护技术对于煤矿的发展和建设具有重要意义，我国煤矿地势比较复杂，开采地势条件很恶劣，在开采过程中经常会出现断层、地下水等不安全因素，严重威胁着煤炭工人的生命健康因此，为保证工人的生命安全，提高煤炭开采的效率，需要不断地研究和发展煤矿掘进支护技术关键词：复杂地质；采矿掘进；支护技术；应用研究引言经过综合分析可以得知，煤矿掘进支护包含了多样化的流程与步骤受到复杂地质给煤矿掘进带来的影响，技术人员在选择支护方式以及开展其他操作时都要尤为谨慎目前的状态下，煤矿掘进支护及其相关技术已经受到了更多煤炭企业的关注，与之相应的煤矿事故也将会因此而减少，此项举措有助于优化整体上的采煤效率未来在实践中，煤矿企业还需要不断摸索，密切结合真实的地质环境来选择与之相适应的掘进支护方式，服务于煤矿整体安全性的全面提升1矿井掘进支护难点1.1矿区地质条件复杂我国矿区地质条件较为复杂，增加了地质勘探准确定位的难度，一些区域的地质条件还没有确切性研究，对矿物分布状况和规律判断还不准确，导致采掘过程中会出现异常状况。

在实际采掘过程中，应根据不同地质条件、矿井储藏条件来选取恰当的支护方法，目前地质规律的复杂性给开采前确定支护方法带来了困难1.2软岩条件下的巷道掘进和支护难点软岩巷道会随着时间的推移，在地应力和水理作用的影响下，巷道围岩发生大位移现象，主要表现为底鼓、两帮凸出当巷道设计参数不合理或巷道支护参数等技术参数不合理时，会大大增加巷修工作量，妨碍煤矿运输、通风和交通，若不及时修正，将对煤矿安全生产造成极大威胁软岩巷道底鼓分为挤塑性底鼓和膨胀性底鼓挤塑性底鼓是软岩在水平应力挤压下缓慢挤压凸出膨胀性底鼓是软岩中的膨胀性矿物质在水理作用下产生膨胀，在应力扩容机制下岩体体积增大当巷道中有积水时，两种底鼓会相互促进，造成恶劣循环1.3地质变化对掘进支护技术的影响在煤矿采煤项目工程的运行过程中，其中一个十分重要的环节就是采煤掘进支护技术，它需要相关技术人员提供的一些有价值的建议，从而使采煤掘进支护技术得到更好地应用，提升工程的质量和效率然而，在实际的应用过程中，却远远没有达到理想的效果，尤其面临地质条件过于复杂的时候，许多突发性的问题都会打乱原本的计划其中最严重的问题就是地质变化，因为地质的复杂使得矿井内会存在许多地压问题，而且在复杂的地质条件下，通常还伴随着大面积的断层结构。

在施工过程中，往往缺乏应急的措施和技术，一旦地质发生变化，就会对施工的进度造成严重影响需要注意的是，要想确保煤矿开采的质量，必须遵循过程由内而外，深度结构由浅到深的工序但是，这对施工人员来说具有很大的难度，因而往往在实际施工中难以被严格遵守1.4施工工艺的影响目前，我国在矿井巷道掘进中主要采用钻爆法来施工、锚喷支护为主与传统支护方式、施工方法相比较，大幅度提升了掘进速度和施工质量，但在施工过程中还存在装药量、炮眼位置误差过大问题，这将会对锚喷支护带来不利条件矿井下巷道施工时部分巷道布置较密集，其中一条巷道开掘产生的震动和应力变化，都会对岩体整体地应力平衡产生影响，如果两个或多个巷道掘进工作面同时施工，相互之间地应力影响就更大，给支护工作带来极大困难2复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用2.1临时支护技术为了保证掘进机工作的安全性和稳定性，可以采取一定的临时支护来提高掘进机工作的安全性在使用综合掘进机时可以利用综合掘进液压系统形成临时支护，这种方法的使用已经非常广泛，并取得了明显效果，对提升煤矿开采的效率十分重要，不但提高了煤矿开采的数量，还在很大程度上保证了煤矿开采的安全，对煤矿开采企业十分有利。

因此，我们在使用掘进机之前一定要先检查煤矿掘进机系统的稳定性和液压闭锁装置的性能，只有在两者使用状况良好的前提下才能进行使用2.2采用先进的技术手段及机械设备随着浅层煤炭资源的枯竭，煤矿开采重点逐渐转向1000～2000m区间内的深部煤炭资源采深的增大导致一系列的技术难题在这一采深，围岩性质不在与浅部围岩性质相同，例如围岩出现流体现象和高频率、高烈度的冲击地压加之各种复杂的地质条件，使得现有的浅部煤矿巷道支护技术和机械设备难以满足大采深的巷道掘进需求目前，国内外比较先进的深部巷道掘进技术包括恒阻大变形或耦合大应力锚索（杆）技术、动态耦合支护技术、U型钢架配合锚网索喷支护技术等而目前先进的掘进设备包括各种综掘机、掘锚机以及TBM等根据现场实际条件，积极采用各种先进技术手段和机械设备，才能提高巷道掘进效率和巷道支护质量通过本文的分析，可知在复杂地质条件下，煤矿巷道掘进过程中存在各种难点和要点，全面正确的分析巷道围岩环境和地质条件，准确找出巷道掘进过程中的影响因素，针对性的采用新技术、新手段、新设备同时加强监测监控，当巷道环境发生变化时，及时调整技术或设备参数等，才能确保煤矿巷道掘进的安全施工和支护质量。

2.3回卧底法回卧底法应用在巷道断层发生一定程度下移时，断层落差2.5m以内，同时其上顶板应完整、坚固，使用此种方法加强巷道稳定性和强度支护围岩过程中应将掘进机后移15m，如果现场坡度比施工坡度大，则应设置12°以下的载坡做为巷道卧底，然后再后退进行卧底，应确保下巷道高度与支护设计标准相一致2.4直接破顶法利用掘进机的冲击方式将断层顶部直接进行破除，把结构相对比较稳定的顶板围岩留下然后再充分应用锚王索对整体进行相关的支护之后，在具体施工的过程中，要保证整个顶板岩石的落差不超过2m而如果在操作的过程中因为太过脆弱而出现破裂的情况的话，那么整体支护水平将不能够再进行下去此外，煤矿掘进中一般也都存在坡度非常大的情况，这个时候破顶法才能够解决该问题2.5合理管理配套设备在煤矿采集过程中，与掘进机配套的相关设备应合理管理，以保证掘进机的正常稳定运行如在使用皮带运输过程中，遇到大角度长距离的掘进时，可以通过角度连续拐弯的方式来有效降低皮带机的损耗情况，进而提高系统的工作效率此外，我们还可以通过在皮带尾部加装自动卸料系统设备，进一步提升整个工作系统的安全稳定性和高效性结束语总而言之，煤炭是我国重要的基础能源和原材料，用于各个行业的工业生产和人们的日常需求。

随着我国对煤炭资源需求的不断增加，煤矿开采范围及开采深度相继增大，开采的地质条件也越来越复杂继而传统的掘进技术难以适应复杂的地质环境，无法满足煤矿企业的生产需求，导致煤矿生产效率大大降低基于以上现状，我们应加大煤矿掘进支护技术的研究力度，结合煤矿的实际开采情况制定相应的对策，进而确保煤矿巷道掘进的安全性以上就是针对复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用进行了分析参考文献[1]张义德.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用[A].科技与企业杂志社、北京科技大学计算机与通信工程学院、北京科技大学土木与环境工程学院.科技与企业——企业科技创新与管理学术研讨会论文集（下）[C].科技与企业杂志社、北京科技大学计算机与通信工程学院、北京科技大学土木与环境工程学院:,2016:1.[2]原伟华.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用[J].能源与节能,2015(07):150-151.[3]陈福印,李金泉.复杂地质条件下煤巷综掘锚网支护掘进技术[J].河北煤炭,2005(06):17-18.  -全文完-。