黑龙江省龙煤矿业有限公司鹤岗兴安煤矿 黑龙江鹤岗 154100
摘要：煤矿开采的环境一般都比较复杂，掘进深度越深，环境就会更复杂。煤矿掘进过程中会对矿井、巷道的岩壁造成一定的冲击，若支护体系的稳定性不足，就会加大矿井坍塌的可能性；矿井地质条件的复杂和变化也会影响支护体系的稳定性，同样会加大矿井坍塌的可能性。因此，在煤矿掘进开采过程中，最重要的也最关键的技术就是支护技术。我国最初使用的支护材料是木料，后来发展为钢料、锚杆，支护材料的发展极大提高了支护体系的预应力和强度，提升了岩层的强度，大幅度减少了煤矿巷道、矿井坍塌的可能性。
关键词：复杂地质；煤矿掘进；支护技术
引言
在工业现代化发展的推动下，工业生产对煤炭资源的需求量不断增加，煤炭资源开采力度也在随之加大。对于一些大采深矿井来说，在开采深度不断增加的情况下，其面临的地质构造条件也越来越复杂，顶板压力越来越大，这些都对煤矿掘进生产带来了很大的困难和挑战。为了实现在復杂地质条件下煤矿的安全掘进，必须要根据地质情况采取可靠而有效的支护措施，才能减少掘进中发生安全事故的可能性。
1应用意义
安全问题无论在什么时候都是一个不可忽略的问题，当然像煤矿企业这种高风险的工作，安全更是需要时时刻刻谨记在心。煤矿企业直接影响我国的国民经济，所以政府部门对此也是重点关注。面对有可能出现的安全事故要加强防范，因为一旦出现安全事故，不仅会对人们的生命安全造成威胁，还会给煤炭企业造成一定的经济损失。这也变相的要求我们，在煤炭开采时要多加注意。首先，为保证煤炭开采过程能够顺利进行，在矿井底部设置时要安全、可靠，确保排水、通风正常；其次，在开采过程中随着开采深度的增加，难度也越来越大，要采用科学、合理的煤矿支护技术，这样既可以保证巷道的安全性，又可以支撑整个巷道，达到最终的目的。目前煤矿企业普遍使用的支护技术就是掘进支护，而且也得到了很多业界的认可，且在煤矿企业中的运用也比较高。
2存在的问题
2.1围岩问题
在复杂的地质条件下，煤矿巷道围岩位置不稳定，当巷道支护强度不能满足有关标准要求时，极有可能发生煤岩层破裂的问题，对煤层破坏产生不利影响。煤矿安全驾驶。在煤矿开采过程中，地质条件的复杂性将对煤矿巷道围岩的支护强度产生一定的影响，进而影响巷道的整体稳定性，掩埋煤矿安全隐患。后期采矿工作的有效发展。当隧道周围有地下水时，周围的岩石会因地下水的侵蚀而软化，从而影响支护的安全性。最后，在复杂的地质条件下可能存在断层结构，影响岩层的整体结构，并且顶板将承受相对较大的压力，不利地影响了隧道支护的安全性。
2.2易损伤煤矿地质结构
对于煤矿进行开采来说，都是从浅层到深层进行施工的，随着煤矿开采渐渐深入，这样会对本来的地质结构产生破坏，并且会表现在顶层的岩石方面，在进行开采的期间会发生明显的改变，煤矿的顶层板岩性也有改变，导致岩石的应力升高，而且对围岩也会有极大的影响，从而加大了开采的难度。在复杂的地质条件下开采煤矿时，当煤矿巷道不牢固、巷道的支承不能符合标准，煤岩层可能会发生破裂的情况，会危及进行煤矿开采人员的安全。在雨水多的时候也会因为遇到水，导致开采工作的进程推缓，也会容易导致煤矿的损坏，更有可能会发生意外情况，造成危害煤矿工作人员的生命安全。
3技术应用
3.1构建科学支护体系
煤矿开采过程中，若所处地质环境比较复杂，需将煤矿的掘进技术与施工工艺进行有效结合，根据实际的地质环境和多方面因素条件，对整体开采环境进行分析与判断，在获得判断结果的基础上构建科学的评估体系。在进行煤矿掘进支护体系的建立时，为保证煤矿掘进工作的稳定性和持续性，需要借助液压掘进设备，并且采用边坡支护的方式将支护作用发挥到最大化。在煤矿掘进开展过程中，还需要对机械设备的稳定性以及安全性进行充分考虑，严格考量系统的闭锁装置，进而保证在降低工作量的同时，保障掘进工作能够顺利进行。不仅如此，除构建合理的煤矿掘进支护体系之外，还需要根据煤矿掘进的实际操作水平以及实际操作情况合理计算支护临界点。同时，根据支护临界点的计算结果选择最为合适的掘进机械，保证掘进效果能够达到理想效果。另外，在实际煤矿掘进过程中还需注意一项问题，即地质条件会随着掘进深度的提高而发生一定程度上的改变。通常情况下，煤矿掘进都采用立井开拓、斜井开拓、平硐开拓三种方式，进而保证开拓效率，提高煤矿开采质量。
3.2注重提升顶板的承受能力
在具体实施的过程中，首先应当做好对顶板完整性的保护，以最大限度的措施来确保煤矿顶板的稳定性，从而有效地减少上覆围岩的出现大面积的松动破坏，尽量让更大范围的围岩处于原岩应力状态，例如，随着顶板围岩完整性的增加，掘进支护上覆围岩能够处于三轴应力状态，在三轴应力状态下，围岩的极限强度将会明显增加，在支护过程中，围岩顶板自身承载能力更高，可形成支护体和围岩之间共同承载结构。在具体施工中，可通过及时对巷道表层进行初喷、及时挂网、使用锚杆托盘、使用预应力锚杆、增加锚杆预应力等方式及时实现对巷道顶板的有效支护。若在掘进支护巷道顶板已经非常破碎，可通过深部高应力注浆的方式，实现巷道破碎围岩的有效粘结，从而使巷道围岩处于一种相对完整的状态，更好地保证巷道顶板围岩的完整性，提升围岩承受极限。
3.3混凝土永久型支护结构的应用
混凝土是建筑施工中常用的建筑材料，凝固后形成的混凝土构件强度、稳定性都非常优秀。目前，以混凝土为材料制作的永久支护体系已经被广泛应用于巷道支护工作中，有效提升了地质条件复杂情况下煤矿掘进支护的质量。在混凝土永久型支护结构施工前，技术人员需要先用质量过关的锚杆搭设成支护结构，一方面为混凝土的喷射位置定位，另一方面锚杆、锚网将代替常规的钢筋与混凝土一起形成钢筋混凝土结构，进一步提高支护结构的质量。
3.4看重管理综掘机配套的系统
面临复杂的地质条件时，使用综合挖掘机来进行煤矿的开采时，要结合工作的实际情况，设立合理的工作制度系统，提升掘进支护技术的水平，还可以使用监控器，对综合挖掘机的水平进行实时监控，观察地质状况的改变，并对结果进行分析与探究。地质情况也会随着挖掘工作而改变，因此就必须对挖掘系统进行深入的分析与管控，让其更加科学合理、高效，制定专门的挖掘工作方式，确保有着大量的挖掘模式方法，推动综合挖掘机工作的展开以及更加全面化。还要对施工进行严格的管控，结合实际的施工状况，把管控系统进一步的改善，工作人员要结合实际的管控状况，全面对地质情况实行观测，将观测的结果进行实时分析，从而确保工作人员的安全，保证挖掘工作的顺利进行。也可以建立完善的管控系统，来使工作更加高效。
结束语
随着中国煤炭使用的数量正不断地上升只有结合实际的地形条件才能够在复杂地质条件下进行开采工作。必须结合实际的情况来通过采用掘进支护技术才能够在之后更好地开采，才能够更好地将掘进支护和地质条件有效地结合在一起，从而更好地增加煤矿的开采量。在实际掘进的过程中，也需要结合实际的情况才能够让掘进的工作变得更加顺利。
参考文献
[1]纪关伟.煤矿快速掘进技术中半煤岩巷道锚杆支护新理论以及新技术[J].科技经济导刊，2019（23）：57-57.
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