复杂地质条件下的煤矿支护技术

1 煤矿掘进支护技术的应用意义
　　在煤炭资源开采过程中，安全无疑是每个煤炭开采企业需要重点关注的核心要素，以免因安全事故的出现，而威胁煤炭开采人员的生命安全，同时也会使煤炭开采企业的经济效益造成不小的损失。一般来说，在开采煤炭时，巷道需要在矿井底部进行安全、可靠地设置，同时也要注重增强巷道的排水、通风等功能，对保证煤矿开采的顺利进行可起到积极的作用。与此同时，随着煤矿开采量的不断加大，矿区的掘进难度也会日益增加，所以对巷道的安全性、可靠性也会有着更高的要求。因此，为了保障煤矿底部巷道的安全，则需要在煤炭资源开采过程中使用科学、合理的煤矿掘进支护技术，以达到更好的支撑整个巷道的目的。随着煤矿掘进支护技术应用频率的增加，煤矿掘进支护技术应用的成熟度也得到了极大的提升，有效地减少了施工阶段存在的安全隐患，对进一步促进我国煤矿资源开采工作可以安全、规范地发展起到关键的作用。
　　2 复杂地质条件下煤矿掘进工作的难点
　　2.1 巷道前掘后修存在较大的工作量
　　通常来讲，煤矿的开采环境较为恶劣，并且也面临着复杂的地质条件，根据经验表明，如果地质条件较为复杂，则前掘后修的工作量也会非常显著。其中，对于煤层以及其顶底板地质较为松软的区域，则会有较大概率出现破碎现象，对巷道的整体掘进、成型施工造成不小的难度，并且也会限制煤矿开采的效率与进度。此外，在复杂地质条件下，巷道的掘进工作也会使巷道顶底板面临较大程度的收缩，从而引发巷道出现形变。因此，为了保证煤矿采掘工作可以顺利开展，对巷道掘进之后的修补也要予以关注，但是也会引发巷道掘进工作量的增加，对开采进度与安全形成一定的影响。
　　2.2 煤层地质结构遭到破坏
　　随着矿井深度的持续增加，开采地区的地质条件也会更加趋于复杂，并且随着开采工作的不断深入，煤层的地质结构也会遭受不同程度的破坏，从而在一定程度上会改变煤层顶板的岩性特性，使围岩应力增加，导致围岩会有较大概率出现断裂，从而增加了支护工作的难度，并且也会使安全隐患在煤矿开采阶段出现。
　　2.3 薄煤层开采的安全隐患
　　由于我国煤炭分布的地区比较广，所以各个煤炭产区的地质条件存在一定差异，对于部分地区而言，其中的薄煤层则会占据较大的比重。对于薄煤层来说，在对其进行挖掘时，通常会应用巷道回采的方法，同时也要以半煤岩与煤巷作为开展掘进支护作业的主要对象。在掘进半煤巷过程中，需要对掘进支护设备以及掘进技术予以有针对性地选择，以此来保证掘进支护施工可以安全、高效地开展。
　　3 复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用
　　3.1 复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的实施
　　第一，选择掘进设备。在开展复杂地质条件下的煤矿巷道掘进工作时，主要使用的掘进设备包括2种，即普通型掘进机与综合性掘进机。在掘进时，需要依据巷道长度以及其他工程要求来有针对性地进行选择。其中，如果巷道长度不大于300 m，则建议选择普通的掘进设备;反之，如果巷道长度大于300 m，则建议选择综合性掘进设备。此外，综合掘进设备的选用，不仅可以大幅度减少掘进作业的准备时间，并且掘进效果也会更加贴合掘进施工的具体要求。另外，在使用综合掘进设备前，设备的型号要根据工程要求来予以合适地选择，保证掘进设备的性能可以得到最大限度地发挥。
　　第二，选择截齿。在选择完掘进设备后，同样需要对掘进设备所用的截齿有针对性地进行选择。对于截齿而言，其与作业效率有着密不可分的关系，同时其耐磨性也会对施工作业有所影响。其中，截齿耐磨性的好坏，不仅会影响作业成本，同时也要对作业效率产生负面影响。因此，在选择截齿时，建议选择耐磨性能出色、强度高的截齿，以确保掘进设备可以在复杂地质条件下获得极高的工作效率。
　　第三，临时支护技术。在巷道掘进过程中，综合性掘进设备在其自带液压系统的帮助下，可以实现对巷道的临时支护，以此来进一步提升整个掘进作业的可靠性与安全性。现阶段，临时支护技术已经在巷道掘进施工作业期间有着广泛的应用，同时也得到了积极的应用效果。另外，在应用临时支护技术时，作业人员要对综合掘进设备中液压闭锁装置予以详尽地检查，保证其性能可以在临时支护技术应用期间得到最大限度的发挥，同时也有助于保证施工作业的安全性与可靠性。
　　第四，安全管理体系的建立。对于煤炭资源的开采而言，其面临着较大的安全风险，特别是复杂地质条件下的煤矿掘进工程的实施，同样要对整个施工中的安全予以重视。其中，在综合性掘进设备工作期间，相关安全管理人员要对综合性掘进设备的性能予以详尽地检查，保证其性能符合实际工程项目的需要。此外，相关操作人员也要对综合性掘进设备的使用方法、工作原理有着详尽的掌握，并对设备的维护、保养工作等予以持续关注，确保综合性掘进设备可以得到高效使用。
　　3.2 复杂地质条件下穿越断层锚网的支护技术的应用
　　第一，直接破顶法。在作业中，利用掘进机直接对其进行冲击，将巷道顶部断层爆破，将稳定材质的顶板围岩留存，之后使用锚网索对顶板围岩进行支护。就顶板岩石而言，当其实际硬度不足5，或者之间的落差小于2 cm时，则表示岩石过于脆弱，在施工过程中会出现碎裂的情况，无法在掘进支护中使用。除此之外，在煤矿掘进作业中的高度存在一定的差异，在此基础上，便可以直接使用破顶法支护。
　　第二，后退卧底法。如果断层下移在煤矿地底掘进过程中出现，为了保证掘进作业可以安全地开展，可在其中使用后退卧底法。其中，如果巷道断层落差不大于2.5 m，同时断层上部顶板依然保持完好，则可依据巷道围岩情况，来对锚网索支护技术予以选择，确保巷道的强度与稳定性符合既定的工程要求。一般来说，支护作业在围岩中实施时，需要将掘进设备后移一段距离，如果掘进设备工作面的施工坡度小于实际现场坡度，则要将载坡高度小于13°的巷道卧底加以建立，随后实施后退卧底支护，以此来保证巷道实际施工高度符合支护设计中的要求。