复杂地质条件下煤矿掘进支护关键技术研究

岳增磊

摘要：煤矿开采受地质结构条件影响较大，这是因为煤矿开采工作多于地下进行，且地质条件存在较大差异，所以如果遇到复杂地质条件如地下岩石硬度过高等，就会增加开采掘进难度，甚至带来安全风险。而支护技术的有效应用可解决这一问题，且大量实践已证明其有效性，因此，本文就复杂地质条件下煤矿掘进支护关键技术进行深入研究，望可为复杂地质条件下的煤矿掘进工作开展提供参考。

关键词：复杂地质条件;煤矿掘进;支护技术

1.煤矿支护技术分析

1.1棚式支护技术

棚式支护属于被动支护，按材料不同有木支架、金属支架、预制钢筋混凝土支架。木质支护适合在开采深度较浅的情况下使用，其应用有所限制，要求支护平面与围岩曲面契合;由于井筒断面和井深的不断加大，越来越多的竖井采用整体浇灌混凝土井壁作为永久支护的方法;金属支护经济成本过高，且不能与岩层较好地连接，所以现在还没有大规模应用”。

1.2 砌碹支护技术

砌碹支护技术也是被动支护，目前常用的有混泥土砌块、现浇混泥土等类型。该支护技术相对成熟，且安全系数和抗压系数都很高，但其经济成本比较高，比较适用于岩层比较坚硬的煤矿巷道。

1.3 锚杆支护技术

锚杆支护属于主动支护，是现在煤矿应用最多的支护方式。其在支护中的作用原理是：a） 悬吊作用。通过锚杆支护，将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上;b） 减跨作用。在煤矿矿井巷道中，将那些不稳定的顶板岩石作为叠合梁。将打入顶板中的锚杆视为支点，增加锚杆数量相当于增加了支点的数量，间接减少了整个顶板的跨度，使顶板的弯曲应力和挠度相对降低，从而增强了顶板的稳定性;c| 组合梁作用。通过锚杆的紧固，将层状顶板岩层的连续性增强，使其形成人为组合起来的组合梁;d）加固作用。利用锚杆的加固使围岩形成一个不仅能维持自身稳定，而且能防止周围岩体松动和变形的加固拱。

1.4 复合支护技术

复合支护是指将2个或2个以上的支护方式进行组合的支护方法。在实际井下工作时，要根据实际工作情况选择支护方法，进行不同支护方式的组合，达到最好的支护效果。常用的有锚杆、锚索支护技术。应用锚杆支护、锚索支护各有好处，锚杆支护可使围岩的抗压能力和承压能力提高，使得支护更加有效;锚索支护能有效控制顶板下沉，减轻锚杆和支架所承受的压力，在选择巷道支护方法时一般不单独使用，常与锚杆形成联合支护，锚索起到的是补强作用。

2.煤矿井下巷道掘进中支护技术的应用

为确保煤矿井下巷道施工质量，应选择高效、安全、科学的掘进支护技术。只有把握好施工的每个环节与技术要点，才可从根本上杜绝质量隐患与安全隐患，从而为煤矿开采提供安全的环境。对此，就煤矿井下巷道掘进中支护技术的应用进行分析，具体如下。

2.1 确定岩石性质做好施工准备

在煤矿井下巷道掘进中，施工人员必须先确定岩石性质，对岩石性质进行分析与研究，对支护方案进行改进与完善。施工方应与勘测方建立合作关系，由勘测企业对该区域岩石性质、成分、结构等进行深人而细致的探测，并得出相应的岩石性质调查报告4。施工人员需根据岩石性质调查报告来选择合适的支护方案，并对可能出现的危险情况进行规避，从而为巷道掘进支护保驾护航。施工者必须依照巷道实况选用巷道支护技术，提升支护结构承载性能，这样才可满足具体的支护要求。同时，设计人员需亲身到现场进行勘测，获取有价值的信息，而后编写巷道掘进施工设计方案，明确支护技术与支护结构。无论何种支护，都要确保巷道表面光滑、平整，且选择光面爆破，將锚喷作为重要辅助技术。

2.2锚杆支护技术

锚杆支护技术是一种常用的支护技术，主要适用于软岩巷道中。应用此技术，可改善巷道结构，以达，到提升煤炭产量与效益的目的。锚杆支护技术是利用锚杆托板、锚固剂等来发挥其支护作用。在锚杆支护技术体系中，锚杆是重要构件。施工时，施工者需利用扭矩螺母让巷道表面与锚杆托板产生挤压，对围岩应力状态予以改善，从而防止围岩裂开。煤矿井下巷道掘进与支护前，施工者必须了解软岩的基本性质，从而有目的性地改进与优化支护技术，降低技术在应用时的困难度。运用该项技术能有效增加巷道掘进量，确保煤矿巷道安全。在实际工作中，应确定巷道相关参数，但由于巷道参数是始终变化的，这就需要施工者密切关注巷道参数的变化情况，这是提升巷道掘进与支护质量的关键途径。

2.3锚网索支护技术

锚网索支护技术的应用，能对锚杆与非锚固岩层变形进行控制，还可支撑已破碎的岩体，可见，锚网索支护技术可处理无法支护、地压大等难题。同时，使用该项技术，还能大大减少瓦斯积聚量，有效降低巷道故障与安全事故的发生率，大大减轻巷道维修负担。

2.4处理巷道 位移或变形问题

煤矿井下巷道初次掘进之后，极易发生巷道位移或变形问题。为应对该问题，在应用支护技术时，要选择初具柔性与后具刚性的巷道掘进支护结构。

2.5支护体与 围岩相结合

和上述几项支护技术相比，在薄弱环节采用支护体与围岩相结合的方式是最优模式。应用该模式，能将围岩自身的承载性能发挥到极致，此时，围岩支护能力为最大，支护体受力为最小。该措施的执行方案为：巷道开挖完毕后，施工者应先对巷道围岩实施锚网支护，而后借助巷道底板来观察顶、帮围岩变化情况，设定最佳时间点，当发现围岩变形量增大时可利用预应力锚索补强支护，以提升围岩的整体组合质量。应用此种支护方案，能让围岩自身的承载性能发挥到最大，也充分凸显了刚性锚杆支护的实际性能。

结语：综上所述，可以看出，煤矿掘进工作具有较大难度、存在较多安全隐患，而煤矿掘进支护技术可有效解决这一问题，为煤矿掘进工作的顺利进行提供保障。但想要使其发挥出最大效用，工作人员就需具备相关专业知识、技术，并基于实际情况、按照相关规定进行支护技术的应用。如此，才可使煤矿掘进技术的效用发挥出来，才可将煤矿掘进工作的安全性、稳定性提高，才可将煤矿开采的质量、效率有效提高。

参考文献

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[3]宋建伟，李红勋.分析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用[J].中小企业管理与科技，2013.