随着我国社会经济的进步与发展,煤矿开采中也引进了大量的技术,其中掘进支护技术就是煤矿开采中不能缺少的一项技术。掘进支护技术是保障煤矿开采顺利实施的主要技术,有助于提高煤矿开采的安全性。煤矿开采掘进支护技术在复杂地质中面临着一些难题,全面组织掘进支护的应用,维护煤矿开采的安全性,保障煤矿开采工作的合理性及科学性。
1 煤矿开采掘进支护中复杂地质的影响
煤矿开采掘进支护工程受复杂地质的影响主要体现在以下几个方面,结合工程实施做如下分析。
首先复杂地质会影响煤矿开采掘进支护设备的影响,对设备有一定的破坏性,导致设备不能在煤矿开采中使用。煤矿开采支护时按照由内而外、自浅向深的原则实施,该原则也会影响支护的效果,尤其是复杂地质条件下,直接会干预煤矿掘进支护的效果[1]。地层破坏是复杂地质中的典型,其对煤矿开采掘进支护的影响很大,当破损岩体承受的压力越大时,越容易破坏掘进支护的效果,导致岩体变形,无法落实煤矿开采掘进的工作。
1.1 引起前掘后修问题
前掘后修是指煤矿开采掘进支护前面掘进后面紧接着维修,这类问题的影响比较严重,属于复杂地质煤矿中经常出现的问题。复杂地质具有不确定的特点,煤矿开采掘进支护中遇到复杂地质时,当掘进过后就会引起破坏问题,立即需要组织修复,增加了掘进支护的工作量,同时也会增加煤矿开采的风险。
1.2 地质结构多样性
煤矿工程中复杂地质中表现出了多样性的地质结构,地质结构的多样性就会影响煤矿掘进支护的施工效果。地质结构之间也会产生相互的影响,一处地质破坏后会牵动整体的地质结构,加重了煤矿掘进支护的工作负担,还会影响打孔、钻进的效果,表明复杂地质对煤矿开采掘进支护的影响。
2 复杂地质中煤矿开采掘进支护技术应用
结合复杂地质中煤矿开采的案例,着重分析煤矿开采时掘进支护技术的几点应用,具体分析如下。
2.1 合理选用综掘机型号
综掘机在煤矿开采掘进支护中能够控制好掘进施工的时间,还能根据煤矿施工现场的情况适当的缩减时间,提高掘进支护的效率[2]。综掘机的型号直接关系到煤矿开采掘进支护的施工效果,复杂地质条件下的煤矿工程中应该注重综掘机型号的选用,选择与煤矿地质条件相匹配的综掘机型号,才能稳定的展开掘进工作。综掘机不同的型号对应着不同的施工状态,煤矿开采掘进支护时,根据煤矿巷道断面以及岩层检测出的强度,分析综掘机的型号是否适合煤矿开采环境。综掘机型号选择并应用之后,要全面关注综掘机的使用状态,主要是因为复杂地质对煤矿开采掘进支护有着明显的影响,所以要完善综掘机的施工,满足复杂地质煤矿开采时的掘进支护需求。
2.2 截齿的选择与应用
截齿的耐磨强度是选择和应用的一项主要指标,耐磨强度直接关系到截齿在掘进支护中的使用效果。截齿要达到规定的耐磨强度,这样才能顺利的实行掘进,避免出现切割问题。复杂地质煤矿开采掘进时对截齿的要求比较高,复杂地质中地形类型比较多,同一区域内可能会有不同的地层,很容易造成截齿磨损的问题,严重时还会有断裂的情况。截齿达到一定强度后,可以防止出现截齿异常,还可以保障煤矿掘进支护工作的顺利实施,除此以外高强度截齿还能发挥出可靠的保护作用,尤其是在煤矿爆破、破顶的施工中,截齿的保护作用非常明显,能够预防设备破坏,因此,选择截齿时要以煤矿所在的复杂地质条件为依据,按照地质的需求选择合适的截齿。 2.3 普掘机与综掘机应用
煤矿开采掘进支护中不仅需要综掘机,也需要普掘机设备,复杂地质条件下的煤矿开采掘进支护上,区分普掘机与综掘机,综掘机的使用范围广,普掘机仅适用在煤矿开采面长度不超过300mm的项目内。煤矿开采掘进支护项目中,把巷道长度作为临界点,根据挖掘的长度选择普挖机或者是综掘机,发挥两种机械设备的优势,为复杂地质下煤矿开采掘进支护提供可靠的开挖设备。
2.4 临时支护技术
综采设备挖掘复杂地质的煤矿巷道时,要落实临时支护技术的应用,临时支护中不能忽视液压系统的应用,液压系统提供了临时支护的动力,需考虑复杂地质条件的影响,全面规划临时支护技术的应用[3]。临时支护是煤矿开采掘进支护中不能缺少的技术,应用范围非常广,临时支护是需运用掘进机械把煤矿断层的顶端去除,保留顶板围岩中结构较为稳定的部分,接下来组织临时支护方法的应用。临时支护施工技术中,一定要注意稳定性和锁闭设备的应用,这两个方面对煤矿开采掘进的影响较为明显,直接关系到掘进工作的顺利性。临时支护在复杂地质的煤矿开采掘进支护中,首先要经过全面的研究分析,以勘察的实际结果为依据,规划好液压系统的临时支护,以便缓解煤矿内开采掘进的工作压力,还能辅助提升煤矿开采掘进支护的稳定度。临时支护技术实施中要注意复杂地质的影响,掘进遇到的煤矿顶板落差超出2m,围岩硬度不足5级时,就要注意预防顶板破碎问题,此类问题会增加临时支护的难度,一般情况下掘进支护中的临时支护可用在整体性强、坡度大的煤矿工程中,在复杂地质的煤矿作业中,一定要注意临时支护与地质环境及煤矿工程的匹配性,避免影响煤矿掘进支护的安全性。
2.5 应用开门转为技术
应用开门转为技术改善了煤矿开采掘进支护技术的应用环境,其可根据复杂地质的影响,不断的去改进掘进支护的方案,完善掘进支护方案在煤矿开采工程中的应用。应用开门转为技术降低了煤矿开采掘进支护的难度。例如:煤矿开采掘进支护施工项目内,工作人员安装掘进机,掘进机本身承载的规定运输重量约40吨,运输高度差约100m,此时掘进支护中不应用穿凿放大原理,需在一定的空间内安排爆破,爆破操作就可以扩大内部的空间,促使掘进支护工作可以完成,合理运用应用开门转为技术,既可以降低掘进支护的风险,又可以完善掘进支护施工技术的应用。
2.6 锚网支护技术
锚网支护是复杂地质中煤矿开采掘进支护中不能忽视的技术,锚网技术可以提高复杂地质的安全性,复杂地质中含有断层、岩石破损等情况,合理安排锚网支护技术,就能解决复杂地质对煤矿开采掘进支护技术的影响。
首先锚网支护中的直接破顶法,可以应用到不稳定的断层内,比如有松动、软质岩石的地质中,这类地质下煤矿开采的危险性非常高,这时可以采用直接破顶法,在断层有破损的地方安排顶端破顶,使用掘进机直接顶开断层,支护的过程中合理运用锚网索,除特殊不能实行锚网支护的情况以外都可以安排直接破顶法,排除复杂地质对煤矿掘进支护的影响。
然后是锚网支护中的退后卧底法,复杂地质中存在坚固的岩石,使用退后卧底法时要选择距离断层顶端有一定距离的位置,保障退后卧底的安全性,还能维护断层结构的完整性,避免掘进支护有岩石脱落的情况。退后卧底的工作量比较大,要求施工人员具备足够的体力和过硬的专业技术,由此才能确保退后卧底法的规范性。
最后是锚杆临支 u钢法,这种方法适用于断层落差大、储煤量丰富的地域内,锚杆临支 u钢法中,在煤矿开采掘进支护时直接使用u型钢架加固开采的巷道,合理规划锚杆支护、临时朝前支护的方法,锚杆倾斜度为45°,高质量的完成锚杆支护。
3 复杂地质中煤矿开采掘进支护技术改进
复杂地质中煤矿开采掘进支护技术改进时,主要从安全性、稳定性的角度出发。煤矿开采掘进支护技术实施前,需全面勘察复杂地质,了解复杂地质的分布,严格按照掘进支护方案的規定执行,必要时可以落实强制性的制度、条例,约束掘进支护的过程,强化执行相关的制度、条件,有利于维护掘进支护的安全,降低复杂地质的干扰[4]。掘进支护技术改进中采取事前、事中控制的方法,减少事后修整的次数,支护现场要安排专门的人员监督,要求支护人员意识到复杂地质的风险,不断地完善支护方法的应用,适当地引进先进的支护技术,降低复杂地质对煤矿开采掘进支护的影响,确保煤矿开采掘进支护技术符合现场的地质条件,优化施工现场的支护环境,进而保证煤矿开采掘进支护技术在复杂地质中的工作效率。
4 结束语
煤矿开采掘进支护技术是一类重要的技术,其在复杂地质条件中会增加掘进支护的施工难度,增加了安全事故的发生几率。复杂地质中煤矿开采掘进支护施工中全面了解了复杂地质的影响,并且注意复杂地质对掘进支护的影响,在此基础上落实技术改进策略,确保掘进支护技术的有效运用,更重要的是维护煤矿开采掘进支护技术在复杂地质中的安全性。