摘 要：作为矿产开采工作中的关键技术，掘进支护技术具有十分重要的作用，尤其是在复杂地质条件下，借助掘进支护技术开掘的巷道能够有效提高矿产开采、运输等工作的效率和质量。本文基于矿产开采过程中可能存在的影响因素出发，从机械设备选择、支护体系构建以及综合掘机配套系统管理等方面，对复杂地质条件下的主要以煤矿掘进为主的支护技术应用进行研究。

关键词：复杂地质;矿井掘进;支护技术

0 引言

在矿产资源中煤炭资源是维系人们正常生活的重要能源之一，属于不可再生能源。近年来，在社会发展需要以及人们无节制开采的影响下，资源匮乏这一现象越来越严重，开采难度较低区域的生产量已经无法满足人们的基本需求。为此，人们不得不将注意力转移到开采难度较高的矿井当中。而开采难度大则意味着安全事故发生率高，其不仅影响到开采效率，并且还严重威胁人们生命安全。因此，如何提高矿产开采质量、提高开采安全性，是现阶段矿山开采行业需要思考的重要问题。

1 矿井掘进支护技术的应用意义

矿产开采生产中的安全问题是最为重要的问题以及管理工作的重点，这主要是由于在矿井下作业中一旦出现安全事故，容易造成非常严重的危害甚至是人员伤亡问题，增加矿山开采生产的成本以及造成经济损失，还会造成恶劣的社会影响。而为了保证开采作业安全，不仅需要在矿井底部进行安全和可靠的巷道的设置，还要保证此巷道中的排水以及通风等功能措施来确保开采作业的顺利开展。尤其是在目前能源需求在不断增加的同时，为了满足不断增加的矿产资源开采量的要求以及应对不断提高的矿山掘进难度，就需要对掘进支护技术进行合理应用来实现对整个巷道的支撑。在目前此技术的应用频率不断增加以及应用范围不断扩大的同时，其技术的应用水平和成熟度也在不断提高，对于掘进作业中确保作业安全以及促进资源开发工作的顺利开展具有重要意义。

2 矿山开采过程中可能存在的影响因素

随着社会整体经济的不断发展，我国对地下能源的需求量不断提升，在地质条件复杂、矿产资源匮乏等因素影响下，我国矿山开采行业迎来了较为严峻的挑战。在实际开采过程中，为保证开采效率和质量，技术人员应该对地质条件进行充分考量，根据实际情况采用具有针对性的支护技术，进而实现矿产的有效生产。

由于地质条件的影响，在开采过程中经常会出现各种问题，例如井巷围岩松散导致的破碎现象、地下水浸蚀导致的巷道软化等，这一些列问题为矿井巷道支护带来了很大难度。在进行巷道挖掘时，若围岩强度较差，很容易对巷道的稳定性造成影响，并且在进行矿体断层开采时很可能出现地质变化，降低岩层的稳定性。不仅如此，巷道支护柱的结构也与矿井开采的安全性息息相关，例如，当采用开放型结构时，若出现压力过大、压力集中等问题，则很可能引发安全事故，对矿井开采工作的质量和效率带来严重影响。

由于在矿井下赋存着各种复杂的地质现象，从而对开采掘进造成了一定的影响，主要体现在如下几个方面：其一，开采难度增大。对于矿山的开采掘进而言，是一个循序渐进的过程，通常都是从浅层向深层进行，当开采深度逐渐增加后，会使井下原本的地质结构遭到破坏，尤其是顶板的岩层特性，会出现非常明显的变化，拱形的围岩则会承受更大的外力作用，由此势必会导致开采掘进的难度增大。其二，增大了安全事故发生几率。矿井下的复杂地质条件相对较多，尤其是巷道顶板和底部的岩层都较为松软时，开采掘进很难使巷道形成固定的形状，即使当时成型，后期也会出现围岩变形的情况，顶板与底部均会出现明显的收缩，常规的支护技术措施，在这样的巷道中无法使用，由此很容易诱发安全事故，并且还可能导致掘进后巷道反复修整的状况，大幅度降低开采掘进速度和效率。

3 复杂地质条件下的矿山掘进支护技术应用

3.1 合理选择机械设备

通常情况下，矿山开采之前需要实现对巷道进行研究分析，并结合自身实际情况选择最为合理的机械设备。

首先，巷道挖掘过程中，选择合理的机械设备能够在很大程度上提高工作效率，缩短巷道开采周期。通常来讲，当巷道长度小于300m时，为降低开采成本，应该选择普通挖掘机，从而获得低成本高回报的应用效果。若巷道长度大于300m，这时可以结合自身实际情况选择综合挖掘机，缩短挖掘周期，提高开采效率。

其次，在地质情况相对复杂的条件下，进行开采时若应用综合挖掘机，则需要注意两方面问题。一方面需要注意矿山围岩的强度，另一方面需要对巷道断面、挖掘机维修量等情况进行合理判断。在对诸多因素进行反复分析对比之后，选择最为合理的挖掘机，进而保证开采工作能够顺利稳定进行。

最后，为保证开采工作的效率和安全，挖掘机截齿的选择也是一项需要重点关注的问题。在进行挖掘机截齿选择过程中，除保证截齿质量之外，还需对其耐磨程度、适应性、强度等方面进行准确判断。若截齿的强度较高，其不仅能够在很大程度上提高掘进工作的效率和质量，并且还能够有效降低截齿的磨损，从而达到解决开采成本的目的。除此之外，若地质情况特别复杂挖掘机无法有效作业时，不可进行强行掘进，可以采用爆破等科学的处理方法进行解决，进而保证后续的掘进工作能够顺利进行，同时保证机械设备的质量。

3.2 构建科学支护体系

在矿山开采过程中，若所处地质环境比较复杂，需将采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。在进行掘进支护体系的建立时，为保证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。在掘进的开展过程中，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，除构建合理的采礦掘进支护体系之外，还需要根据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，煤矿的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。

3.3 加强综掘机配套系统管理

利用综合挖掘机进行挖掘时，若地质条件比较复杂，则需结合实际开采情况构建合理的施工机制体系，提高煤矿掘进支护技术的管理水平。同时，还需要借助监控技术对整体掘进系统进行全面监督，保证能够对地质环境的变化情况有着准确的掌握。不仅如此，随着掘进深度的加深，地质条件也会随之发生变化，为有效保证开采掘进工作的稳定性，需要对掘进体系进行合理的分析以及管理，以此制定具有针对性的掘进模式，保证掘进工作能够顺利进行。最后，还需要保证掘进机制的现代化程度，提高施工队伍的整体水平，借助人性化管理方式、以人为本原则，在最大程度上实现采矿施工工艺的创新和优化，进而保证开采工作的有效性以及安全性。

4 结束语

综上，安全是矿山开采中最为重要的问题，其不仅影响着开采作业人员的人身安全，并且还与矿山开采行业未来的发展情况息息相关。在矿山的实际开采过程中，若地质条件十分复杂，则需要采取具有针对性的掘进支护技术，通过选择合理的机械设备、构建科学支护体系、加强综掘机配套系统管理等方式，能够有效保证矿产开采效率，提高矿山开采的安全性，进而促进采矿行业的长足发展。

参考文献：

[1]王元华.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用[J].企业技术开发，2015（15）：28-29.

[2]周文伟.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其应用[J].中国科技纵横，2015（19）：184.

[3]康园胜.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2016（17）：33-34.

作者简介：

杨晓东（1978- ），山西神池人，矿建助理工程师，主要从事煤矿安全生产管理工作。