摘要：作为地缘辽阔、资源丰富的大国，我国在采矿方面掌握着比较先进的掘进技术，但是随着资源储备量逐渐减少，采矿深度增加，采矿难度也随之提高，给掘进支护技术提出了更高要求。本文先分析了矿产开采所在环境的地质条件和特点，然后列举了复杂地质条件下采矿掘进的常用支护技术，最后结合实际分析了不同地质条件下支护技术的选择。
关键词：复杂地质；采矿掘进；支护技术
随着我国社会发展建设的愈发深入，矿产资源的需求量呈现出逐年增多的趋势。而分析现阶段矿产开采作业，随着开采强度与力度的加大，尽管当前矿产资源开采量不断提升，但采矿作业安全事故的发生率也呈现为不断提高的态势。因采矿地质条件的复杂，使得开采难度不断加大。鉴于此，为提升采矿作业效率，保障施工安全，掘进支护技术的应用至关重要，以期为采矿作业提供稳定且安全的空间环境。
一、 采矿掘进存在困难分析
分析以往矿产采掘作业开展，若地质条件较为复杂，那么在采掘作业期间极易遇到以下问题 ：①若矿产开采规模增大，并且采掘深度不断加深，在采掘期间极易出现矿层顶板岩性变化的现象，尤其是起拱围岩，其自身应力会呈现出不断升高的态势。②若矿产底板与顶板矿层脆弱，会对采掘作业的开展造成严重影响，因为顶板支护形成较为困难，并且极易出现形变的现象，巷道的底板、两帮以及顶板都极易发生收缩现象。此外，若在采掘期间出现底板松软现象，极易导致卧机现象出现。③若采矿地质条件复杂，意味着极有可能存在较多构造，并且存在大量大坡度巷道与断层。
二、复杂地质条件下采矿掘进的常用支护技术
2.1砌碹支护技术
这一煤矿掘进支护技术在煤矿开采的过程中应用比较早，技术应用成熟度较高，通过砌碹支护技术应用，能够作用到围岩表面，这一技术在一些特殊巷道的支护中具有很好的应用效果，且应用比较简单便捷，优势比较突出。但是，相对来说，这一技术的支护成本相对较高，且支护难度比较大，施工速度慢，所以在一些快速掘进的巷道支护中是不适用的。
2.2架棚支护技术
这一支护技术和上述的支护技术一样，应用都比较早，使用的材料主要是金属材质，便于制作和安装，但是，架棚支护属于被动支护，不能主动给围岩作用力，不能有效控制围岩变形，并且，随着煤矿开采的深度逐步增加，地质环境越来越复杂，架棚技术也逐渐被其他支护技术取代。
2.3锚网喷支护技术
针对复杂地质条件，有效的掘进支护技术之一就是锚网喷支护技术，这一技术相对上述两种支护技术的优势在于：
1）锚杆支护属于主动支护。巷道开挖后立即进行锚杆支护，能够给围岩一个主动作用力，改善围岩应力状态，提高节理煤岩体的整体强度和完整性，阻止不连续面产生移动与滑动，最大限度的保持围岩的完整性。
2）金属网可以紧贴岩面，维护锚杆之间的围岩，防止破损岩块掉落。由于金属网与暴露的围岩紧密接触，可以一定程度上将应力集中的部分进行分散，将应力传递给锚杆，使锚杆更好的发挥支护作用。同时，网对深部围岩也有一定的支护作用，在有网的情况下，虽然巷道表面围岩已破坏，但没有松散、垮落，可以作为传力介质，使巷道深部围岩仍然处于三向应力状态，提高岩体的残余强度，减小了围岩的破碎区范围。如果没有金属网，围岩破坏会从表面发展到深部，导致围岩垮落，锚杆失效。
3）喷射混凝土可以将裸露的围岩进行封闭，防止裸露围岩的进一步风化和破碎，同时，还可以将锚杆、金属网、裸露的围岩结合成一个整体，共同对上覆岩层起到支护的作用。
2.4锚网索喷联合支护技术
由于锚杆属于刚性材质，抗剪能力较差，如果长度太长，深部岩层的水平应力会对锚杆产生剪切作用，将锚杆剪断，造成支护失效。因此，对深部围岩的支护不能单一的使用锚杆，而应该使用锚索、锚杆共同支护。锚索的加入，可以弥补锚杆抗剪能力差的缺点，由于锚索具有一定的弯曲柔性，岩层之间轻微的水平错动，不会影响其支护效果。同时，锚索还可以施加一定的预应力，将锚杆支护范围内的组合梁体与上覆岩层紧密贴实，进一步增加了围岩的稳定性。
三、不同地质条件下支护技术的选择
3.1裸露围岩破碎时的支护方式
巷道开挖后，裸露的围岩比较破碎，这种情况下掘进的循环进度不宜过大，一般控制在0.6-0.8m为宜。并且不宜一次性开挖全断面，巷道顶部1.5m左右范围内开挖后，应立即对顶板进行支护，支护后再截割剩余岩体。支护方式宜选择锚网索喷联合支护技术，并且将金属网的网口缩小，防止破损的围岩掉落。由于岩体破碎，深部围岩易风化，所以锚网索支护后，应立即进行喷浆封闭，防止围岩进一步风化。
3.2巷道上方（下方）有已掘巷道时的支护技术
当掘进中的工作面上方有已掘巷道时，应根据实际情况变更支护工艺。当层间距大于锚杆、锚索的长度时，锚杆、锚索的长度可维持不变，当层间距小于锚杆、锚索的长度时，应缩短锚杆、锚索的长度，并在巷道重叠范围内架棚进行加强支护，架棚的长度应大于巷道重叠范围5-10m，架棚材质应根据巷道断面进行选择，拱形断面宜选择U型钢架棚，矩形断面宜选择工字钢架棚，每架棚之间应设置拉杆，将整组棚梁连接为一个整体，加强棚梁的支护强度。当掘进中的工作面下方有已掘巷道时，锚杆、锚索长度可保持不变，但应在下方巷道架棚进行加强支护。
3.3掘进巷道通过断层时的支护技术
断层附近的构造应力比较复杂，尤其在巷道开挖揭露断层后，会改变断层附近的应力分布，对巷道的稳定性极为不利。断层揭露后，首先应分析断层的走向、倾向、落差、岩性等地质要素，同时要搞清楚断层附近是否存在采空区积水、含水层等水害因素。断层范围宜首选锚网喷支护技术，而尽量少用锚索支护，因为锚索长度较长，如果巷道上方存在含水层，含水层的水会通过锚索的钻孔流通至掘进工作面，若锚索钻孔同时穿透断层面和含水层，则水会通过断层面大量涌入掘进工作面，造成水害。锚网喷支护后，宜在断层范围内进行架棚二次支护并喷射混凝土，混凝土须将顶部棚梁全部覆盖，以提高支护强度，增加巷道稳定性，并且顶部棚梁与喷射的混凝土形成次生顶板，能后阻止上覆岩层的水通过断层面涌入该巷道。
3.4大倾角巷道的支护技术
当巷道倾角较大时（大于40°），顶板各岩层之间容易发生层间滑动，而工人在进行支护作业时，总是将钻机保持竖直状态，以减轻扶钻的力量，此时锚杆就会以近乎竖直的状态锚固顶板，恰恰与顶板形成一个夹角，而非垂直于顶板进行锚固，这样的锚固效果相对于垂直顶板来说，是有所下降的，在施工过程中，应尽量让锚杆与顶板垂直，以加强支护效果。
结语：
复杂地质条件下，采矿掘进支护直接关系着采矿施工人员的人身安全，在实际的施工过程中，要强化相关的采矿掘进支护技术应用，把握相关技术应用要点，针对采矿中遇到的各种地质状况个复杂因素，要做好分析处理，选择合理的采矿掘进支护技术，保证采矿施工安全高效开展。目前在复杂地质条件下，可供选择的煤矿掘进支护技术比较多，因此，在实际的支护工作中，要强化支护技术学习和培训，不断提升支护工作水平。
参考文献：
[1]李鹏.基于复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用[J].石化技术,2020,27(04):148+165.
[2]武志国.复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用[J].石化技术,2020,27(04):179-180.