复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及运用地质学专业

1、复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及运用 摘要本文主要从分析煤矿掘进地区的地质条件、选择釆煤方法的基本原则、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的关键等方面进行了详细的阐述。 关键词复杂地质煤矿掘进一、前言我国矿产资源丰富，煤是我国主要的能源物质，从古至今煤矿的开采都十 分重视。复杂性地质是我国的特点，复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术应 用越来越广泛。二、分析煤矿掘进地区的地质条件下面以一个典型的深部矿井、髙应力的软岩矿区为例来分析煤矿掘进地区 的地质条件。此煤矿掘进区是有上百年历史的煤矿老矿区，但是断层多、矿井地 压过大、煤层内地质赋存情况不稳定，并且该区又有十分复杂的水文地质条件。 因此此

2、矿区在煤矿开采过程中存在的困难主要有以下几点：1.在矿井开釆深度的不断推进的情况下，此矿区的煤层地质结构必然会遭 到破坏，各个煤层的顶板岩性会有比较明显的变化，起拱围岩的应力明显有升 高趋势。2.开采中容易出现前掘后修的问题。此地K矿井的顶底板和煤层非常松 软，特别容易破碎，所以在进行巷道掘进过程中，难以成形,并且变形情况较为 严重。另外，巷道顶底板以及两帮出现了大程度的收缩，变形的速度会比较快， 如果掘进中底板发生松软，又易弓I起卧机。3.因为该矿区地质条件构造复杂，所以巷道的断层和有大坡度的巷道也很多。4.此矿区的矿井中，薄煤层的煤矿储量在总储量中所占比例较大，所以在 薄煤层开采作业过程中

3、，主要以半煤岩巷或煤巷作为重点对象采用巷道回采掘 进支护。另外，在进行掘进半煤岩巷时，对掘进技术和掘进支护设备的要求很 高,因而确保半煤岩巷矿区安全是进行煤矿正常开釆的关键因素。5.因为我国长期采用传统的掘进支护技术,不能完全与世界先进的机械化 掘进技术相结合，所以在管理上一时达不到标准水平，在技术应用上也存在较 大的难度。6.此矿区的现有煤矿掘进设备落导致该矿区掘进能力弱，在半煤岩巷中 的岩石层中硬度系数超过6的岩石的情况下,矿井的截割速度会受到严重影响， 速度迅速慢下来，对设备本身的截齿以及截割头等零件产生磨损的可能性增 加，掘进设备会遭到损害。三、选择采煤方法的基本原则在具体的矿山地质条

4、件下，要正确地设计和选择采煤方法，必须充分考虑 影响釆煤方法选择的因素，并根据具体的矿山地质条件、煤层赋存特征、设备供 应条件(机械化水平)、技术管理水平以及地质条件类似的邻近矿井成功的生产 经验，按照生产安全、经济合理和回采率高的基本原则，来选择采煤方法。?在具 体选择釆煤方法时，要全面研究回采工艺和采煤系统，并注意在既定地质条件 下，釆煤系统与回釆工艺的适应性。四、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的关键1.在综掘机以及普掘机的选定方面上。巷道的长度通常作为综掘机和普掘 机的一个临界点，综掘机和普掘机掘进的能力水平多决定巷道可能挖掘的长 度。具有技术明确的规定，如果工作面巷道的施工长度小于3

5、00m情况下采 用挖掘设备是普掘机，当大于3_的施工长度是就采用综掘机，这样分配是 根据不同设备本身的优缺点再结合合理有效的施工工艺综合考虑的。2.在截齿选用上也要多加法重,至于截齿选取注重的问题是齿的耐磨强 度，因为强度髙的截齿能加快煤矿掘进时截割和工作的速度，还能对截齿本身 有一定的保护减少其磨损程度。如果岩石的硬度过大，超出了综掘机切割的能 力此时就需要考虑使用爆破的方式去处理，不能强行的应用机器设备来切割岩 石因为这样会使设备遭受严重的损坏。3.应用临时支护设备和技术，综掘机在掘进过程其实是利用综掘机本身的 液压系统,要考虑设备的稳定性就是要注重该系统的本身的稳定性，还有系统 停开机之

6、的闭锁装置的应用。多数的研究中，大多都采用综掘机机身的液压锁 进行临时支护。这种支护技术可以真正的确保掘进工作安全和可靠的进行。4.开门转为技术的应用。在进行煤矿的掘进工程中，难免会遇到技术性的难题。所以创新掘进机的设备很关键，就要好好地研究掘进机的自行方式的开 门施工的工艺，这样就可以大大的降低工作的阻力，釆取爆破的形式处理方式 就明显的减少。就如进行煤矿掘进过程时，当要安装掘进机进行施工时,掘进机 后面通常都有一个重量在40t左右的运输量，他们之间的相距高度大概在100m 左右。在进行施±的过程中就不应该利用穿凿放大传统的原理，应先合理地爆 破空间，进而能够方便掘进机的安全施工。

7、5.在使用综掘机进行施工时，需正确处理好的机器系统的问题以及施工的 管理问题，合理的拟好一套先进的施工管理的体系，目的都是使施工朝着高效 率安全有序的方向的进行。就像利用弯皮进行输送的过程中,可以运用大角度 的长距离进行掘进，还可以利用小角度的拐弯掘进技术。利用这些技术能提高 皮带运行的工效。皮带机机身的尾部有一个自动卸料装置，它既能减少由于多 种客观因素对产生皮带一定程度的磨损进而提高安全性。五、复杂地质条件下煤矿采煤掘进的难点某煤矿区拥有上百年的开采历史，是年代较老的煤矿开釆区，该区域的地 形地质条件十分复杂，当地的断层结构较多,矿井的地压较大，对煤矿的顺利开 采带来严重的不利影响。另外，

8、矿区煤矿层的地质条件极不稳定，周围的水文和 地质条件十分复杂，对煤矿开采带来严重的不利影响，因而釆用合理的支护技 术显得十分必要。具体来说，该區地质条件对釆煤掘进带来的不利影响主要表 现在以下多个方面：1.岩性变化明显。为了增加煤矿的开采量，往往需要往更深的地方开采煤 矿，这样一来，每个煤层的地质结构会被破坏，其中在顶板的岩性变化更大,拱 状围岩受到的外力显著提髙，影响煤矿掘进的安全进行。2.煤层容易松动。通过对该矿区的仔细调査分析可以得知,矿井顶部和底 板的煤层都比较疏松，容易出现支离破碎现象。在煤矿掘进的时候,煤层容易出 现变形现象。另外，顶板和底板都会出现较大程度上的收缩，导致支护工作难

9、以 有效开展下去，找不到恰当的支护方式，对采煤掘进的安全带来严重的问题。3.巷道断层较多。在该煤矿当中，地形地质条件比较复杂，大坡度巷道、巷 道周边的断层等复杂地质较多。同时整个矿井内的薄煤层比较多，存量占有很 大的比重,而薄煤层开釆作业当中，巷道掘进支护常常P义半煤巷为主要对象，而 半煤巷掘进与支护要衆较高，对采煤设备、支护方式都有着严格的要來。而能否 提高设备装配水平，采用恰当的支护方式是做好半煤巷采掘的关键内容，但是 要來较髙，给采煤工作带来不利影响。4.传统技术滞后。目前在煤矿采煤掘进中，大多数矿井釆用的是传统支护 技术，而发达国家在这方面巳经取得突破，先进机械化支护模式已经得到了运 用。因此今后应该改变这种情况，逐渐釆用先进的支护技术，促进采煤掘进的安 全顺利进行。5,.设备装配落后。该矿区所使用的采煤设备比较落后，不仅制约了该区釆 煤掘进能力的提升，坯影响支护工作的顺利开展和支护技术的有效运用。例如， 当半煤岩巷区出现硬度系数大于五的岩石或者岩石层，采煤掘进设备往往会受 到损坏，降低作业速度，设备磨损也比较严重，给整个釆煤作业带来严重的不利 影响。六、结束语针对煤矿开采，必须考虑复杂的地质条件，在挖掘前需要进行预防和分析。