临沂矿业集团菏泽煤电公司彭庄煤矿山东菏泽274700
摘要：煤矿资源在我国有着较为丰富的储藏量，但是现在的矿藏深度普遍在350~800m，但是这也决定了对于煤矿的开采作业而言，其进行的多是地下作业。我国的煤矿资源分布较广，所以在煤矿挖掘的过程中，多种多样的地形、地质使煤矿开采工作面临极大困难。为了在这些复杂的地质条件下更好的进行煤矿开采作业，对复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用进行解析研究有着十分重要的参考作用。
关键词：复杂地质条件；煤矿掘进支护技术；技术应用
1复杂地质条件下煤矿掘进的难点分析
1.1地质变化的影响
在煤炭开采作业中，水文地质结构会受到巨大的冲击甚至是破坏，尤其是封顶结构组织。所以在煤矿开采之前，要进行仔细的检查，要完成运钻、移钻及稳钻与打孔、装药、爆炸放顶然后再打孔，最后经后期处理。在放顶的时候，要选择合适的器具，否则会对放顶工作的有序开展产生影响。
1.2矿井巷道挖掘的影响
在矿井内部受外力影响较大的情况下，煤矿会因为外力的加出现井道变形的现象。一般来说，巷道的顶部与底部的板块变形最严重。所以，矿井巷道煤矿开采掘进支护技术的使用难度较大。此外，在薄煤层开采作业中，因为开采巷道本身比较窄，所需仪器设备比较特殊，因此对采煤掘进支护技术实施的整体效果会产生影响。为了提高支护技术的使用效果，需要处理好矿井巷道的变形问题。
1.3开采设备落后
当前，煤矿开采中使用的很多煤矿开采仪器设备都是从国外引进的，不论是仪器设备的有效利用，还是日常检修养护都存在不足之处，影响设备使用的效率。所以，为了提高采煤掘进支护技术的使用效果，必须要选择合适的仪器设备，具备正确的操作使用方法，才能保证开采作业的效率，提高开采作业的安全性。
2复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用
2.1应用直接破顶的支护方式
通过掘进机直接冲击断层顶部，这样不稳定的部分就会被破除，顶板围岩的稳定性将得到提高，同时还需要结合锚网索支护技术进一步巩固其稳定性。如果顶板岩石的硬度不超过5或落差在2m以内时，脆弱的岩层就很容易自行碎裂，这样就不能采用这种支护方式。另外如果掘进作业面的坡度比较大时，也可以采用直接破顶技术来进行支护。该技术能有效避免断层岩石对作业的阻挡情况，也避免了巷道顶板强度过低而导致的不安全情况，与后退卧底技术相比其工作量较小，支护进度也相对较快，有效地节省了开采作业的时间。
2.2应用后退卧底的支护技术
煤矿在进行掘进作业时还会遇到巷道的断层出现下移的问题。为了解决这一问题，应采取后退卧底的支护方式来保证掘进作业的安全。当巷道断层的落差值不超过2.5m时，如果其顶板强度能符合安全标准，则对巷道的围岩应采取锚网索技术来加以支护，以确保巷道的强度。对围岩进行支护时，掘进机应退后约15m。如果掘进作业面的坡度不超过土坡的坡度时，其卧底可以利用小于12°的载坡。通过采用后退卧底方式来确保下巷道的高度能达到支护的技术标准。当煤矿在掘进方向上的断层发育造成煤层出现下移的情况时，可以采取后退卧底的方式来过断层。这样在将卧底推进到断层处时，其顶部则到达断层上盘的顶板煤层，此时应利用锚杆支护方式对断层的顶板进行支护。图1为采用后退卧底方式过断层示意图。
图1采用后退卧底方式过断层
采取后退卧底的支护技术能有效减少对巷道顶板围岩的不利影响，从而增强围岩结构的稳定性，取得比较理想的支护效果。但这种支护方式的工作强度比较大，由于加高了巷道的高度，使得作业量也比较大。所以，在采用后退卧底方式过断层时要对断层及巷道利用锚网索全面进行加固，防止巷道高度超出技术要求，以保证巷道结构的稳定性，从而保证掘进作业的安全。
2.3应用顶煤放炮或起坡卧底的支护技术
煤矿的掘进作业面上往往有断层发育存在，而有些断层会使煤层出现整体的上移情况，对煤矿掘进作业的安全会产生不利影响。因此为了保证掘进作业的安全推进，可以采取顶煤放炮或起坡卧底的支护技术。当巷道断层被揭露0.7m时，可以采取不大于12°角的卧底措施，而当断层落差大于2m时，应采用点小炮的措施，震落超过综掘机采高的顶煤。在实际作业中应根据具体的地质条件综合运用这两种方式来过断层。如果巷道暴露的高度比较大，无法保留下盘煤矿和断层时，支护的难度将进一步增加。因此在揭露断层的作业完成以后要应用锚索支护技术及时对断层进行支护，从而确保相关的安全稳定。当断层高度处于2m~4m这个区间内时，要使用掘进机开采，这样顶煤的最大采高能达到33m左右。在这种情况应采取台阶法来进行施工，而不能使用放炮震落顶煤的方式。同时应通过锚网支护技术对巷道的上部进行支护，并利用后退卧底的方式对巷道下部进行支护。
2.4锚杆临时支护U钢法
复杂地质环境中，一些落差幅度较大的小型断层构造，不仅会给煤矿巷道的掘进作业带来严重的安全隐患，严重时还会引发作业面坍塌或破碎，而此种情况一旦发生，既会影响到煤矿掘进作业的施工进度，又会造成较为严重的人身安全及财产损失。针对煤矿掘进过程中所存在的此种情况，便可通过U钢支护法的应用来解决。通过对实际施工作业情况的掌握，以及临时与超前固定作业的实施，促使U钢支护法达到良好的掘进过程中的临时支护效果。但U钢支护法仅为临时支护形式，为确保支护工作的妥善完成，还应通过锚杆支护技术的运用与结合，来确保支护工作的安全与稳定。
2.5加强综掘机的应用
通常情况下，煤矿的掘进工作长度在300m内时应用普通掘进设备，在工作长度超过300m时，则需使用综掘机开展作业，其目的在于保证开采作业的优势。在综掘机的选择中，还需充分考虑到综掘机的架构设计、生产效率、作业强度、设备配件供应、岩层强度等多种要素，另外需注意所选设备是否与巷道的作业面相适应。选择适宜的截齿是煤矿掘进作业中的关键环节，截齿耐磨性直接影响着其适用性，因此需高度重视截齿耐磨性的选择。如果截齿的强度符合标准，能大大地推动开采工作的质量。针对那些地质条件过于复杂、围岩硬度过大且已超出掘进设备性能的条件，则需通过爆破方式处理，尽可能避免设备切割，以保护设备。一般来说，在使用综掘机时，经常会出现各种各样的问题，这些问题是无法控制的，需进一步优化管理制度和体系，提高对问题的处理效率，减少问题对施工作业所造成的不利影响。需要对机械设备运行与技术使用充分掌握的前提下，规划出一套完备的、科学的管理体系，从而在管理制度的引导下实现良好的作业，做好设备的定期保养与维修，保证其始终处于良好的运行状态中。
结语
总而言之，随着煤炭采掘深度的增加，越来越复杂的地质条件必将威胁到煤矿的采掘效率与作业人员的人身安全，因此需要各煤矿企业切实加强对复杂地质条件的研究，进而能够有针对性地选择合适的支护措施，诸如临时支护技术、直接破顶法、后退卧底法以及锚杆临时支护U钢法等都是较为常见的巷道掘进支护技术，进而能够有效确保煤矿巷道的安全性，确保煤矿采掘生产的综合效益。
参考文献
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