陕西煤业化工建设（集团）有限公司陕西省西安市710021
摘要：多年的挖掘与开采，使可开采煤矿资源的数量在逐渐减少，且煤矿带也多分布在地质条件恶劣，地理环境复杂的荒郊野外，为煤矿的开采工作带来了相当大的技术难度，同时由于地质情况复杂，在对煤矿进行开采挖掘时所面临的危险因素也会相应增加，要想解决这一系列的问题就需要提高相应的煤矿开采技术，从而更高效且安全的实现煤矿开采。煤矿掘进支护技术就是一项非常重要的煤矿开采技术，当遇到复杂地形如存在断层及褶曲等时，煤矿掘进技术更是不二的选择。本文针对复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术进行了详细的分析及论述。
关键词：地质条件；煤矿掘进支护技术
一、煤矿掘进的地质条件分析
1.1煤矿区地质条件分析
煤矿的产生是源于自然界的动植物经过长时间的堆积，再经过漫长的地质年代的变迁和作用才逐渐形成的，其存在的位置多处于地下较深层区域，在煤炭开采的时候，要正确的选择在煤炭存在的地质层进行挖掘和开采，这就需要通过建造一定的巷道来实现。我国现存的矿层大多都在远离地表的较深层区域，根本不能够露天即时开采，想要实现煤矿的开采就要进行不断的掘进。但是掘进区域通常都是历史悠久的老矿，其断层较多，地质条件复杂，开采中存在诸多难度。
1.2煤矿开采技术难点
（1）由于多年来对煤矿的大量开采，使得较易开采的矿藏数量越来越少，现今可开采的煤矿层更深，且分布范围更广，但伴随这种更深更广的开采方式，会使煤层的地质结构遭到更为严重的破坏，使得地质层结构产生变化，给煤矿的开采带来一定的安全问题。（2）虽然在我国科学技术发展的带动下，应用于煤矿开采的相关机械设备水平已经表现出相当的技术水平，但是与世界最先进技术还存在一定的差距，此外，从业于煤矿开采的施工人员多为农民及文化水平较低的工人，人员结构不科学，使得相关的煤矿施工管理很难有效开展，相应的煤矿掘进技术也很难高效的使用。（3）在煤矿内，薄煤层的储蓄量非常大。在对其进行开采时，大多数是以半煤巷作为巷道掘进支护的对象，在掘进过程中，半煤岩巷道对掘进的技术和支护类型的设备要求比较高，因此确保半煤岩巷道的安全对煤矿开采的有序进行有着至关重要的意义。（4）由于煤矿开采的环境通常都十分的恶劣，以及煤矿企业过多的成本压缩，用于设备引进的资金投入较少，导致我国的的掘能力及水平都落后于发达国家，更无法实现煤矿开采的高度现代化。
二、复杂地质条件下煤矿掘进的技术难点
复杂地质条件下，掘进工作开展难度较大，主要体现在以下几方面：
第一，岩石应力比较大，随着开采的不断地进行，掘进的难度加大，矿井内的岩石不断地变化，岩石的应力增加导致了挖掘的巷道比较容易起拱破裂，造成塌陷；
第二，如为高应力软岩地质，煤炭虽比较硬，但非常容易碎裂，在煤矿的开采过程中，挖掘巷道的工作难以进行，难以形成巷道，由光爆掘进，变形就会相应的加大，这就使得支护好的巷道随之都会发生移动，支护的工作难以进行，开采的过程中就会出现前面挖掘，后面修补的情况；
第三，由于地质条件非常的复杂，存在很多的断层，这样就会出现很多的大坡度的巷道，加大了施工难度；
第四，开采中，通常煤炭在厚煤层的煤炭储量比较大，通常以煤巷为重点，这种开采对于支护的要求比较高。
三、煤矿掘进支护技术
3.1直接破顶技术
断层区域的地质条件不稳定，采煤团队开采的难度较大，尤其进入煤层地质松软层后，开采工作很难继续进行。为了确保断层区域煤矿开采工作的安全性，一般可采用直接破顶法进行支护。所谓直接破顶法，就是指利用掘进机，将顶部松软层质直接破除，剩余顶板岩非常坚固，可经锚网索支护。需引起注意的是，若顶板岩落差在2m以下，岩石硬度系数在5以上，这种情况下无法实现支护，极易导致岩板破碎。另外，在坡度较大的情况下，也可发挥直接破顶法的作用，降低掘进工作的作业难度。
3.2退后卧底技术
在煤矿区域比较完整、岩石坚固的情况下，施工人员可应用退后卧底法进行支护。在退后卧底法的应用中，综合掘进机发挥着重要作用，该设备要不断后退，与此同时，卧底不断前进。这种支护手段具有较高的安全性，然而对施工人员的体力有严格要求，其必须能适应高压、高强度的工作。
3.3临支加U钢技术
针对岩石坚固、有较大断层落差的区域，施工人员需采用临支加U钢法，也就是利用U型钢架，将巷道固定，使临时的锚杆支护、超前支护相结合。这种支护技术的操作要求较高，实施难度大。在施工过程中，施工人员必须严格控制锚杆倾斜度，将其控制为45°，只有这样才能保证该支护技术发挥作用。
3.4锚杆支护技术
在锚杆支护钻孔工作中，施工人员需保证钻孔的质量，根据巷道的实际情况确定钻孔的深度和宽度，并由此选择适合长度的钻机，尽量减少钻杆的更换，以提高施工速度。并且安装锚杆时使用的锚固剂也要按照科学的比例进行配比，同时要进行充分搅拌，搅拌时间过长或者过短都会影响最终的锚固效果，工作人员可以根据所选择的锚固剂型号来确定合理的搅拌时间。
3.5锚索支护技术
锚索支护工作要紧随着采掘工作进行，施工人员要依据技术标准选择并确定好合适的锚索孔位，并将钻号的孔位进行清理、装树脂药卷，并用搅拌机进行自动搅拌，搅拌完成之后，等待十到十五分钟将锚索拉紧即可。另外，在应用该项技术时，施工人员也要注意锚固剂型号的选择，使用搅拌器搅拌时要先慢后快，在锚索插入后进行全速搅拌，待锚固剂凝固好，拉紧锚索，并使用切割器将锚索露在外面的部分进行切除。
四、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的实际应用
（一）锚网支护的退后卧底法应用
根据该煤矿掘进区的情况可知，断层的顶板比较完整，上部和下部的距离在低于2.5米的情况下，因此，合理应用支护技术进围岩，需要及时后退掘进机、卧底前进，才能确保断层巷道中低部的高度、安全性与施工要求完全相符，以达到增强围岩稳定性的目的，最终保障煤矿掘进过程的安全性。
（二）锚网支护的直接破顶法应用
通常情况下，这个掘进方使用掘进将断层的顶部直接破除，以保留稳定性较强的顶板围岩，并使用锚网索对围岩进行支护。因此，顶板的岩石强度一般不超过5，上部和下部的距离一般不超过2米，并且，支护支护难度比较大的情况下，则可以采用直接破顶的方法来解决煤矿掘进过程的支护问题。
（三）锚杆临时支护加U型钢方法的应用
在落差较大的断层中，其围岩很容易破碎，致使垮塌现象出现，因此，采用U型钢架来完成固定支护操作，并结合临时锚杆支护、超前支护一起使用，将锚杆倾斜度控制在45度，可以有效增强支护效果，最终避免顶板破落情况出现。
五、结语
综上所述，随着社会对煤炭需求量的增加，使得煤矿开采行业日益的繁荣，加大煤矿开采的力度，可以提供更多数量的煤炭资源，更好的为社会生产和生活服务。然而煤矿带多分布在地理位置偏僻，地质条件复杂且较为恶劣的山区，这对煤矿开采工作带来了巨大的难度。为了保证开采数量及工作人员的工作安全，加大掘进支护技术在复杂地质条件下的应用力度显得十分的必要。在掘进支护技术的使用过程中，要做好施工队伍的人员及技术管理工作，并根据煤矿的实际情况，选择是为合理的掘进设备及符合度最高的支护技术，保证煤矿巷道施工工程的有序展开，提高煤矿开采的工作效率及整体的经济效益。
参考文献：
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