浅谈复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术

袁文波

摘 要：虽然随着近几年“可持续发展”概念的提出，越来越多节能环保型能源出现在公众的视野中，但是对于我國目前发展情况来看，煤炭行业仍然是能源业的重头，需求量也是在不断上升。随着开采强度与深度的增加，开采的地质条件也越来越复杂（如断层、褶曲等问题），为了保障开采的安全性和开采效率，采煤掘进支护技术应运而生。本文从复杂煤矿对掘进支护技术影响展开分析，针对掘进支护技术实际应用的关键点进行了探讨，以供参考。

关键词：复杂地质；煤矿采煤；掘进支护技术

我国作为煤矿资源大国，在经济社会发展的过程将会长期使用到煤矿资源。且随着开采力度和开采强度的深入，现在煤矿行业在开采过程中遇到的问题也越来越多，由于地质条件的复杂，开采难度也不断上升，这种情况不仅存在刚进行挖掘的新型煤矿（由于各项措施做的还不到位）也存在于有几十年历史的大型煤矿（矿井构造复杂）。因此，如何加强煤矿开采工作安全、高效率的执行，是目前的研究重点，亦是未来煤矿业的发展趋势。因此，本文针对我国目前存在的复杂条件煤矿的开采进行研究分析，并针对采煤掘进支护技术进行了探讨，以供参考。

一、复杂地质条件下開采难点分析

掘进支护技术是保障复杂条件煤矿安全、高效开采的新技术，但是调查分析后发现，很多煤矿企业虽然已经采用了这种技术但是开采的效率并没有获得很大的提高，主要就是因为在使用新技术的过程中，并没有根据实际情况来进行对掘进支护技术有效的选择，有时候甚至是看见别人怎用自己就怎么用，盲目跟风，并没有结合自己的实际情况。甚至严重的情况会导致效果适得其反。比如，复杂地质条件的矿井，内部地压相对来说很大，且长时间不维护的话井内会存在大面积断层的安全隐患，这时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，开采后会出现一系列问题，导致采煤工作安全、高校的进行。

1.地质结构的问题。一般情况下，煤矿的开采都是由内到外、由浅到深的一个循序渐进的过程，这样就势必会给采矿技术的设置带来一定的影响，因为随着开采深度的加深，相应的地质条件会根据矿井的深度发生一定变化，除此之外，由于地层的破坏也会对上层的地质结构产生一定的影响，尤其体现在顶层板的结构特性上。拱状围岩承受的外力逐渐增大，如果不采取一定的处理，会导致整体结构的变形等。这时候煤矿采煤掘进技术的放顶结构处理工序要求在检查环境操作结束后进行运转、移钻及稳钻等操作，并要对打孔操作和装药操作进行管控，如果供需出错或没有严格按照基本工序执行，将会影响到整个开采工作的顺利进行。

2.矿井道路的影响。目前国内很多大型煤矿企业，在进行矿井道路挖掘操作时，为了简单省事以及节约成本，基本都是在原有矿井道路的基础上加以改造，导致矿井道路错综复杂，蜿蜒曲折，且由于大多没有经过特殊处理，以及使用年限的增加，造成煤矿矿井道路附近围岩处于不坚固状态，非常容易引起矿井道路强度不足而产生破碎等问题，在雨水以及地下水侵蚀矿井道路后，会出现软化问题，导致矿井道路难以成型，就算是成型后受到外界条件的变化也很容易就引起变形的问题。再加上矿井道路本身比较狭窄，以及在井底实施掘进支护技术的要求也相对较大。因此，想要在矿井道路内实现掘进支护技术需要克服种种困难。因此，为了保证开采的安全性以及高效性，通过科学的设置在复杂地质的矿井道路中运行煤矿掘进支护技术更哟必要，要提升管控措施和管理项目的实施效果，就要优化处理技术实施的制约条件，确保开采速度和开采效果。

3.设备的陈旧。调查分析得到，我国目前矿井开采的设备相比起发达国家来说要落后很多，一方面由于自身发展科技水平的限制，并没有研制出更好设备；另一方面，由于我国劳动力市场相对来说较大，人工费用较便宜，如果在更换新设备的情况下，会造成高昂的成本费用。因此，煤矿的管理层也就没有设备更新的动力，造成了矿井设备的落后。在复杂的矿井条件下，有时候即时有了合适的掘进支护技术由于没有配套的机械设备支撑也是相当于纸上谈兵。同时，设备的落后也导致开采难度的增加和开采风险的增大。因此，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。

4.半煤矿区的安全问题。矿区地势条件的复杂同样会导致周边有大面积断层的存在，以及较大的巷道坡度。在进行开采工作时，尤其是薄煤层的开采时，巷道的掘进支护主要以半煤巷为重心，因此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。

二、煤矿采煤掘进支护技术的关键点

1. 综掘机的选择。综掘机的应用目的就是为了缩短工程准备周期，在选择综掘机时，应从以下几个方面进行考虑：首先是综掘机自身层面考虑，来分析其机身结构是否合适；其次从矿井道路的宽度方面进行考虑，要考虑到综掘机的体积等方面；第三要考虑到矿井道路的断面情况以及煤岩的强度等指标；最后以上先决条件来进行综掘机功率、截割强度、使用效率、价格、维修成本等方面进行综合考虑。根据以上几点选择最适合的综掘机是保证后续开采工作的顺利开展的基础。

2.截齿的选择。截齿的选择对于煤矿的开采至关重要，首先要考虑到耐磨强度，根据矿井的地质分析选择合适强度的截齿，在尽量减少截齿磨损的基础上提高煤矿开采掘进的截割速度。在遇到岩石硬度高的情况下尽量选择爆破的方式避免设备的损坏。

3. 综掘机与普掘机选择。通常情况下，综掘机与普掘机选择是根据矿井道路的长度来确定，一般当工作面的施工长度在300m 以下采用普掘机，300m 及以上选用综掘机，合理的选择可以使得掘进的工艺技术更加匹配开采的施工进度工程需求。

4. 临时支护技术的应用。综掘机主要依靠自身的液压系统来进行工作，因此在设备开关机过程中就要涉及到液压的闭锁装置。一般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。

三、结语

采煤掘进支护技术是保障煤矿开采安全、高效进行的有力支撑，尤其是在复杂的地质条件下，其应用更是必不可少。在实际开采过程中，要根据实际地质、结构等情况分析使用支护技术，确保开采工作的顺利开展。在以后的发展中还要针对掘进支护技术进行研究，用来促进我国煤矿事业安全、快速的发展。

参考文献：

[1]李翔. 复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术探讨[J]. 能源与节能，2017，（03）：161-162.

[2]田丰. 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]. 黑龙江科技信息，2016，（33）：10.

[3]康园胜. 复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术研究[J]. 内蒙古煤炭经济，2016，（17）：33-34.endprint