复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用探讨

复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用探讨

陈璋林刘超

济宁矿业集团有限公司霄云煤矿   272200

摘要：由于煤矿的开采技术本质上存在着巨大的挑战性与较高的安全隐患，尤其在面临复杂的地理环境时，这些挑战性与危险性会急剧增加。因此，需要运用科学且有效的掘进支护技术，确保煤炭的挖掘工作能够顺利、安全地进行。目前，我国的煤矿开采深度正在逐渐增加，这也意味着煤炭开采面临的复杂地质环境的可能性也在增加。因此，掘进支护技术也需要进行相应的优化和改进。基于此，本文主要研究了在复杂的地理环境中，如何使用采矿掘进支护技术以及其运行过程中的优化与提升方法，以便为采矿企业提供借鉴。

关键词：复杂地质条件；采矿掘进；支护技术；技术应用

在较为隐蔽的条件下，煤矿的挖掘活动，其所处的恶劣环境不但可能给煤炭的挖掘带来某种程度的阻碍，同时还可能引起许多的安全问题。另外，由于长期的煤炭挖掘，我国的浅层煤炭资源基本上已经被完全挖掘，所以现阶段的挖掘深度已经显著增长。鉴于地层深处地质环境变得越来越复杂，使得煤炭的开采安全性受到了影响。因此，合理运用采矿掘进支护技术，能够给煤矿的安全生产带来有力的保证。因此，需要深度探讨如何在复杂的地质环境中，最大限度地发挥和运用采矿掘进支护技术。

一、采矿掘进支护技术在复杂地质条件中应用特点

首先，由于采矿挖掘支护技术本身所具有的复杂性，导致其在实际应用中也相对繁琐。在复杂的地质环境中，挖掘工作与一般的地质工程有所区别，其所面对的不确定性和挑战也更为严峻。由于地质构造的多样化，岩石的结构差异也随之扩大。在掘进过程中，有可能遭受如断裂、褶皱、节点等各种地质灾难的影响，这些灾难通常都会给掘进安全与稳定性带来巨大的挑战。

其次，在复杂的地理环境中，开展掘进工作时，会遇到工作场所受到限制的困扰。因为地下的岩石结构独一无二，掘进区域通常会被限定，不能实施广泛性作业。所以，需要在一个狭小的区域里实施采矿掘进支护技术，同时也必须保证掘进区域的平衡与安全，从而防止掘进面的崩塌与意外的发生。

再次，在复杂的地理环境中，采矿掘进的过程会受到自然环境的显著干扰。在地底的各种自然状况，例如水土资源和气候的改变，都可能对采矿掘进支护技术的运用造成影响。比如，地下水位的提升有可能引发巷道的洪水，这将对掘进工作造成挑战并增加不安全的风险。而气候的转变有可能引发地下温度的波动，从而对采矿岩层的稳定性产生影响。所以，当面临复杂的地理环境时，必须依照各种自然环境的影响，来设计适当的采矿掘进支护策略，从而增强采矿掘进的安全性与稳定性。

最后，在复杂的地理环境中，开采矿石会带来相当的风险。在采矿掘进的过程里，如果出现了掘进面坍塌、巷道渗水等意外情况，不只会引起生产停滞以及经济上的巨大损失，而且还有可能对作业人员的生命健康构成巨大的风险。所以，在复杂的地理环境中使用采矿掘进支护技术的目的是减少事故的可能性及其影响，以保障作业人员的生命与身体健康。

二、复杂地质条件下采矿掘进支护技术应用策略

（一）起坡卧底和顶煤放炮技术

在实际的开采作业中，由于地质环境相对复杂，因此地层构造的变化或者断层的出现可能性较大，这进一步对后续的煤矿开采工作的顺利进行产生了负面效果。在有效运用采矿掘进支护技术的前提下，相关作业人员能够在很大程度上避免此类问题的出现，进而达到安全且高效的煤矿开采任务。在进行煤炭开采的时候，作业人员需要根据巷道的具体状况，科学地选择适当的技术。在极其复杂的地理环境下，通常会采取两种方法，以显著提高巷道的稳固性与安全性。

（二）锚网支护技术

（1）直接破顶法

假如能有效运用该技术，那么相关作业人员就可以利用断层爆破等手段，进行高效的巷道顶部挖掘作业。目前，该技术在高差较大的煤矿开采工程中得到了广泛地运用。对于作业人员来说，其需要深入掌握与顶板岩层的所有相关资料，从而能够进行准确的稳定性评价。如果其稳定性能满足实际作业的需求，就应该在保持原有的基础上进行锚网索的强化。如果其稳定性不能达到实际作业的标准，工作人员则需采取适当的措施来增强其稳定性，以尽可能地防止煤矿开采过程中出现安全问题，确保井下的安全作业。

（2）后退卧底法

目前，该技术通常被用于存在断层下落问题的煤矿采掘作业，以保证采掘作业能满足实际施工的需求。一般来说，在进行煤炭采掘作业时，相关作业人员需要清楚地知晓巷道的斜率。但在具体的作业流程中，由于各种因素的影响，一些巷道的斜率无法得到精确地评估。如果能科学运用该技术，工作人员就可以对巷道进行重新设计，这样就可以在某种程度上对其坡度进行控制，进而为煤矿开采设施的正常运行提供有力的支持。

（3）临时支护技术

当在复杂的地质环境中进行煤炭挖掘时，各类地理状况以及实际建设过程中可能会出现不确定性。比如，在真正的建设过程中，地理状况的真实状态可能会与先前的测量数据产生较大的偏离。此刻，有关的技术工作者必须依照真实的地理状态再次实施测定与检测。针对一些独特的地理环境，需要立即实施临时支护，以保证整体的采掘支护作业的稳固性与安全性。另外，专业技术人士也可以选择采用液压系统与锁定装置，并根据具体环境来制订临时支护的液压系统，以保证挖掘与支护作业的流畅推进。需要注意的是，在进行挖掘和支护作业时，精确估算支护的临界点是必不可少的。以此为基础，对采矿掘进设施和技术的应用进行更为理智的评估，以更有效地确保支护的有效性和合理性。

（三）矿井断面安全维护及挖进机维护

在实施固体矿产勘查时，有关的监督单位需要依照固体矿产的实际状态，设计出适当的处理策略与改良措施，确保其运行系统的全面性，并且要不断改良监督策略与操作结构，以便能够高效地实现勘查任务。特别是在复杂地理环境下，需要更新矿区的设备，并且针对相应区域实施适当的强化措施，还需要注意以下几个方面：改善断面层的处理方式，持续地修复断面层，目的是减少断面压力，进一步推动矿山作业的流畅进行；要保证技术设备能够在复杂的地质环境中予以应用，同时持续进行改善，以保障作业人员及矿区的安全；科学选择截齿。在固态矿物开发过程中，掘进机的运用是必须的。为了有效地延长其使用年限，必须正确地选择适当的截齿，并且从硬度、长度和耐磨性等多个角度进行全面评估。这样做不仅能够提升切割的效率，还能最大限度地降低机械的消耗，同时能最大程度地避免硬岩的存在，以保证挖掘的安全性。

（四）U型钢架加锚杆临时支护技术

在复杂的地理环境里，实施采矿掘进作业时，若断裂带的尺寸较大，那么在实际的操作过程中，很可能会发生破裂或坍塌的情况。针对此类问题，可以实施U型钢架和锚杆的临时支护技术，从而有效地填补挖掘作业所造成的缺陷。当应用U型钢架和锚杆临时支护技术时，必须保证锚杆的倾斜角度始终维持在45°左右。以此为前提，利用预紧力来增强围岩的稳定性，从而避免在煤矿掘进作业中出现顶板破裂的情况。

结语：综上所述，煤矿行业属于高度危险的领域，其中的安全问题屡见不鲜。在复杂的地理环境中，采矿掘进的意外事故尤为常见，而这些意外的威胁也极其严重。因此，需要相关机构和人员给予充分地关注。在具体的作业中，作业人员需要仔细研究现场的地理状况，尤其是岩石的属性，依据研究结果挑选适宜的掘进方法，重视对支护的优化，避免巷道冒顶，有效强化巷道周边的岩石等，以此来增强煤矿巷道的安全性。

参考文献

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[2]魏鹏达.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用标准[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(23):177-178.

[3]周荣章.复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用[J].内蒙古煤炭经济,2021(19):181-182.