隨著我國社會經(jīng)濟的進步與發(fā)展,煤礦開采中也引進了大量的技術,其中掘進支護技術就是煤礦開采中不能缺少的一項技術。掘進支護技術是保障煤礦開采順利實施的主要技術,有助于提高煤礦開采的安全性。煤礦開采掘進支護技術在復雜地質(zhì)中面臨著一些難題,全面組織掘進支護的應用,維護煤礦開采的安全性,保障煤礦開采工作的合理性及科學性。
1 煤礦開采掘進支護中復雜地質(zhì)的影響
煤礦開采掘進支護工程受復雜地質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面,結合工程實施做如下分析。
首先復雜地質(zhì)會影響煤礦開采掘進支護設備的影響,對設備有一定的破壞性,導致設備不能在煤礦開采中使用。煤礦開采支護時按照由內(nèi)而外、自淺向深的原則實施,該原則也會影響支護的效果,尤其是復雜地質(zhì)條件下,直接會干預煤礦掘進支護的效果[1]。地層破壞是復雜地質(zhì)中的典型,其對煤礦開采掘進支護的影響很大,當破損巖體承受的壓力越大時,越容易破壞掘進支護的效果,導致巖體變形,無法落實煤礦開采掘進的工作。
1.1 引起前掘后修問題
前掘后修是指煤礦開采掘進支護前面掘進后面緊接著維修,這類問題的影響比較嚴重,屬于復雜地質(zhì)煤礦中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。復雜地質(zhì)具有不確定的特點,煤礦開采掘進支護中遇到復雜地質(zhì)時,當掘進過后就會引起破壞問題,立即需要組織修復,增加了掘進支護的工作量,同時也會增加煤礦開采的風險。
1.2 地質(zhì)結構多樣性
煤礦工程中復雜地質(zhì)中表現(xiàn)出了多樣性的地質(zhì)結構,地質(zhì)結構的多樣性就會影響煤礦掘進支護的施工效果。地質(zhì)結構之間也會產(chǎn)生相互的影響,一處地質(zhì)破壞后會牽動整體的地質(zhì)結構,加重了煤礦掘進支護的工作負擔,還會影響打孔、鉆進的效果,表明復雜地質(zhì)對煤礦開采掘進支護的影響。
2 復雜地質(zhì)中煤礦開采掘進支護技術應用
結合復雜地質(zhì)中煤礦開采的案例,著重分析煤礦開采時掘進支護技術的幾點應用,具體分析如下。
2.1 合理選用綜掘機型號
綜掘機在煤礦開采掘進支護中能夠控制好掘進施工的時間,還能根據(jù)煤礦施工現(xiàn)場的情況適當?shù)目s減時間,提高掘進支護的效率[2]。綜掘機的型號直接關系到煤礦開采掘進支護的施工效果,復雜地質(zhì)條件下的煤礦工程中應該注重綜掘機型號的選用,選擇與煤礦地質(zhì)條件相匹配的綜掘機型號,才能穩(wěn)定的展開掘進工作。綜掘機不同的型號對應著不同的施工狀態(tài),煤礦開采掘進支護時,根據(jù)煤礦巷道斷面以及巖層檢測出的強度,分析綜掘機的型號是否適合煤礦開采環(huán)境。綜掘機型號選擇并應用之后,要全面關注綜掘機的使用狀態(tài),主要是因為復雜地質(zhì)對煤礦開采掘進支護有著明顯的影響,所以要完善綜掘機的施工,滿足復雜地質(zhì)煤礦開采時的掘進支護需求。
2.2 截齒的選擇與應用
截齒的耐磨強度是選擇和應用的一項主要指標,耐磨強度直接關系到截齒在掘進支護中的使用效果。截齒要達到規(guī)定的耐磨強度,這樣才能順利的實行掘進,避免出現(xiàn)切割問題。復雜地質(zhì)煤礦開采掘進時對截齒的要求比較高,復雜地質(zhì)中地形類型比較多,同一區(qū)域內(nèi)可能會有不同的地層,很容易造成截齒磨損的問題,嚴重時還會有斷裂的情況。截齒達到一定強度后,可以防止出現(xiàn)截齒異常,還可以保障煤礦掘進支護工作的順利實施,除此以外高強度截齒還能發(fā)揮出可靠的保護作用,尤其是在煤礦爆破、破頂?shù)氖┕ぶ?,截齒的保護作用非常明顯,能夠預防設備破壞,因此,選擇截齒時要以煤礦所在的復雜地質(zhì)條件為依據(jù),按照地質(zhì)的需求選擇合適的截齒。 2.3 普掘機與綜掘機應用
煤礦開采掘進支護中不僅需要綜掘機,也需要普掘機設備,復雜地質(zhì)條件下的煤礦開采掘進支護上,區(qū)分普掘機與綜掘機,綜掘機的使用范圍廣,普掘機僅適用在煤礦開采面長度不超過300mm的項目內(nèi)。煤礦開采掘進支護項目中,把巷道長度作為臨界點,根據(jù)挖掘的長度選擇普挖機或者是綜掘機,發(fā)揮兩種機械設備的優(yōu)勢,為復雜地質(zhì)下煤礦開采掘進支護提供可靠的開挖設備。
2.4 臨時支護技術
綜采設備挖掘復雜地質(zhì)的煤礦巷道時,要落實臨時支護技術的應用,臨時支護中不能忽視液壓系統(tǒng)的應用,液壓系統(tǒng)提供了臨時支護的動力,需考慮復雜地質(zhì)條件的影響,全面規(guī)劃臨時支護技術的應用[3]。臨時支護是煤礦開采掘進支護中不能缺少的技術,應用范圍非常廣,臨時支護是需運用掘進機械把煤礦斷層的頂端去除,保留頂板圍巖中結構較為穩(wěn)定的部分,接下來組織臨時支護方法的應用。臨時支護施工技術中,一定要注意穩(wěn)定性和鎖閉設備的應用,這兩個方面對煤礦開采掘進的影響較為明顯,直接關系到掘進工作的順利性。臨時支護在復雜地質(zhì)的煤礦開采掘進支護中,首先要經(jīng)過全面的研究分析,以勘察的實際結果為依據(jù),規(guī)劃好液壓系統(tǒng)的臨時支護,以便緩解煤礦內(nèi)開采掘進的工作壓力,還能輔助提升煤礦開采掘進支護的穩(wěn)定度。臨時支護技術實施中要注意復雜地質(zhì)的影響,掘進遇到的煤礦頂板落差超出2m,圍巖硬度不足5級時,就要注意預防頂板破碎問題,此類問題會增加臨時支護的難度,一般情況下掘進支護中的臨時支護可用在整體性強、坡度大的煤礦工程中,在復雜地質(zhì)的煤礦作業(yè)中,一定要注意臨時支護與地質(zhì)環(huán)境及煤礦工程的匹配性,避免影響煤礦掘進支護的安全性。
2.5 應用開門轉為技術
應用開門轉為技術改善了煤礦開采掘進支護技術的應用環(huán)境,其可根據(jù)復雜地質(zhì)的影響,不斷的去改進掘進支護的方案,完善掘進支護方案在煤礦開采工程中的應用。應用開門轉為技術降低了煤礦開采掘進支護的難度。例如:煤礦開采掘進支護施工項目內(nèi),工作人員安裝掘進機,掘進機本身承載的規(guī)定運輸重量約40噸,運輸高度差約100m,此時掘進支護中不應用穿鑿放大原理,需在一定的空間內(nèi)安排爆破,爆破操作就可以擴大內(nèi)部的空間,促使掘進支護工作可以完成,合理運用應用開門轉為技術,既可以降低掘進支護的風險,又可以完善掘進支護施工技術的應用。
2.6 錨網(wǎng)支護技術
錨網(wǎng)支護是復雜地質(zhì)中煤礦開采掘進支護中不能忽視的技術,錨網(wǎng)技術可以提高復雜地質(zhì)的安全性,復雜地質(zhì)中含有斷層、巖石破損等情況,合理安排錨網(wǎng)支護技術,就能解決復雜地質(zhì)對煤礦開采掘進支護技術的影響。
首先錨網(wǎng)支護中的直接破頂法,可以應用到不穩(wěn)定的斷層內(nèi),比如有松動、軟質(zhì)巖石的地質(zhì)中,這類地質(zhì)下煤礦開采的危險性非常高,這時可以采用直接破頂法,在斷層有破損的地方安排頂端破頂,使用掘進機直接頂開斷層,支護的過程中合理運用錨網(wǎng)索,除特殊不能實行錨網(wǎng)支護的情況以外都可以安排直接破頂法,排除復雜地質(zhì)對煤礦掘進支護的影響。
然后是錨網(wǎng)支護中的退后臥底法,復雜地質(zhì)中存在堅固的巖石,使用退后臥底法時要選擇距離斷層頂端有一定距離的位置,保障退后臥底的安全性,還能維護斷層結構的完整性,避免掘進支護有巖石脫落的情況。退后臥底的工作量比較大,要求施工人員具備足夠的體力和過硬的專業(yè)技術,由此才能確保退后臥底法的規(guī)范性。
最后是錨桿臨支+U鋼法,這種方法適用于斷層落差大、儲煤量豐富的地域內(nèi),錨桿臨支+U鋼法中,在煤礦開采掘進支護時直接使用U型鋼架加固開采的巷道,合理規(guī)劃錨桿支護、臨時朝前支護的方法,錨桿傾斜度為45°,高質(zhì)量的完成錨桿支護。
3 復雜地質(zhì)中煤礦開采掘進支護技術改進
復雜地質(zhì)中煤礦開采掘進支護技術改進時,主要從安全性、穩(wěn)定性的角度出發(fā)。煤礦開采掘進支護技術實施前,需全面勘察復雜地質(zhì),了解復雜地質(zhì)的分布,嚴格按照掘進支護方案的規(guī)定執(zhí)行,必要時可以落實強制性的制度、條例,約束掘進支護的過程,強化執(zhí)行相關的制度、條件,有利于維護掘進支護的安全,降低復雜地質(zhì)的干擾[4]。掘進支護技術改進中采取事前、事中控制的方法,減少事后修整的次數(shù),支護現(xiàn)場要安排專門的人員監(jiān)督,要求支護人員意識到復雜地質(zhì)的風險,不斷地完善支護方法的應用,適當?shù)匾M先進的支護技術,降低復雜地質(zhì)對煤礦開采掘進支護的影響,確保煤礦開采掘進支護技術符合現(xiàn)場的地質(zhì)條件,優(yōu)化施工現(xiàn)場的支護環(huán)境,進而保證煤礦開采掘進支護技術在復雜地質(zhì)中的工作效率。
結束語
煤礦開采掘進支護技術是一類重要的技術,其在復雜地質(zhì)條件中會增加掘進支護的施工難度,增加了安全事故的發(fā)生幾率。復雜地質(zhì)中煤礦開采掘進支護施工中全面了解了復雜地質(zhì)的影響,并且注意復雜地質(zhì)對掘進支護的影響,在此基礎上落實技術改進策略,確保掘進支護技術的有效運用,更重要的是維護煤礦開采掘進支護技術在復雜地質(zhì)中的安全性。