采矿工程巷道掘进和支护应用

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［摘要］新时代下随着我国科学技术的不断向前发展进步，新兴的清洁能源已经再渐渐的被人们用于生产生活中，但受困于我国科学在研究开发新兴能源技术上的限制，我国在短期内还难以将新能源大量应用到现实生活，因此我国目前为了保持经济继续发展，保障人们生活，煤炭会被继续开采以满足需求。我国在煤矿的开采技术上正在不断的随着经济发展而进步，但在一些领域还是较世界顶尖先进技术有一定的差距以及问题有待解决。只有将这些问题尽早地处理才能保证我国未来在煤炭开采方面能得以稳定的、正确的、长久发展。对目前我国在采矿工程巷道掘进和支护方面存在的问题进行简要研究分析。

［关键词］采矿工程；巷道掘进；支护应用技术

1采矿工程巷道掘进技术

施工人员在进行采矿工程中的巷道掘进的施工作业时，要熟练地掌握通过钻眼进行爆破这一常见施工技术，要做到能在现场施工过程中有效的运用当地下的巷道施工在进行总体规划和全面设计工作时，施工人员可以做到同时启用多台施工钻机进行施工作业。与此同时，在进行施工的过程中可以对施工所用到的相关技术以及施工所涉及的组织进行充分的考虑，从而在对炮眼深度进行钻孔时可以做到有效的掌握。在使用钻机进行巷道向前掘进的过程中，要充分考虑到矿层的具体厚度以及每个炮眼之间的距离间隔。相关的施工设计人员需要在项目前期在图纸上对这些做出合理的规划，在何处掘进炮眼、炮眼深度为多少等都需要有精确的计算，随后在进行现场施工时，对每个炮眼所处的位置都能有效的进行定位，在做到遵守施工规范原则的前提下保证施工的质量。通常情况下一般的非金属矿层以及金属矿层，其沿脉的稳固性和外巷道的稳固性相同，基于此原因，工作人员在进行巷道掘进的过程中，应尽量的采用从单向进行掏槽这一施工方案。如在掘进到一定深度后，遇到的炮眼比较深，则需要现场人员根据实际情况做出具体调整。从炮眼的角度考虑，炮眼的断面较小，在进行掘进时就需要采用复合式的掏槽方式，当遇到了软弱夹层时，则需相关技术人员在夹层中进行掏槽施工，通常施工人员布置在软弱夹层中的三个掏槽眼，其倾斜角度在60°~90°之间。对于软弱矿层，由于其断面比较小，所以需要在掘进时设置辅助炮眼进行辅助。当通过转眼爆破这一方式顺利的进行了掘进，开采出了矿产资源时，还需要对装矿的过程进行注意。装矿这项工作既浪费时间还浪费人力物力，在实际中的装矿现场，多数企业都使用到了STB-22L这一型号的扒装机械。这款设备的主要优点在于其机动的方式为履带行走而并非轮胎行走，具备了良好的行动灵活性、施工高效性、工作持续性等特点，非常适合在进行掘进施工时在断面进行运输作业。

2常见的掘进方式分析

2.1综合的机械化掘进方式

该方式作为一个复杂的掘进方式，其有一个系统组成，通常情况下需要由悬臂式的掘进机、运输机、钻机、相关的通风设备和工程用电设施统一构成。该系统中最为关键的施工设备即为悬臂式掘进机，其掘进机的质量、工作效率、实际操控性能等决定着项目整体的工程进度以及工程质量。经过几年的发展，我国目前掘进机生产制造行业已经取得了飞速发展，可以满足目前的市场需要。

2.2抛锚一体化的掘进方式

该掘进方式的建立基础是锚杆的支护技术，作为一种高效率的掘进设备，其最大的优点在于能将掘进与支护做到有机结合，从而将会减少施工的整体时间该掘进方式的研发应用对于我国的矿业开采、巷道施工技术有着重大的现实意义。

3巷道掘进技术应用注意事项

施工人员在进行采矿施工时，当进行到爆破以及装矿步骤时，工作人员首先需要将矿石通过扒装机运送到指定的设备之上。扒装机在使用的过程中具有安全、高效等多种优良特点，在通过掘进过程中所使用的具体的掘进机器的同时，配备与之相对应的运输设备，进而形成科学的、高效的、流水线化的施工作业模式，既提升了工程的整体施工效率，又确保了巷道施工掘进的总体进度。巷道的掘进施工作为一项复杂化、系统化的施工项目，在进行施工时需要配有专业的技术人员对工程进行科学规划，合理组织，确保巷道的绝对安全当从岩石内开辟出巷道后，施工人员要及时对已开发出的巷道做好支护工作。做好巷道掘进技术的开发应用将为未来的巷道支护技术奠定坚实的基础。

4采矿工程中巷道支护技术的应用具体要点

巷道的支护是进行采矿作业时一项重点的施工内容，只有保证了巷道的支护质量，才能在接下来顺利的进行采矿，所以，采矿企业必须要强化对巷道支护的认识，科学的掌握好进行支护施工时的专业要点，切实保证好质量，以满足采矿作业要求。

4.1掌握临时支护技术的要点

所谓临时支护，即为满足临时的巷道掘进施工而进行的临时性支护。为了保证好临时支护的质量要求，主要应将重点放在以下几大方面：一是要掌握支护所有各项原材料的特点。每种原材料都有属于自己的独特属性，有着各自不同的有点以及缺点，在进行施工时要保证各部位用料的安全合理性。如当使用木料为原材料制成的木支架时，其优点就在于拿放轻便、安装简单、制造难度系数低，缺点则在于遇突发情况时防火性较差，结构强度低；当采取以金属为原料制成的防护支架时，有点则在于可重复进行安装使用，但成本要明显高于木制支架，所以采用何种原料，需要施工单位从安全性、经济性等多方面进行综合考量。另一方面则是要求企业落实支护细节。在进行临时支护时，施工人员须严格按施工工序、规范流程做好支护后期的质量检查，严禁使用质量不过关，检验不合格的支护材料。

4.2掌握永久性支护技术要点

永久性支护即为进行支护施工作业后需要长时间的进行使用，该技术具体包括了锚杆支护技术、混凝土支护技术、预留煤柱支护技术等多种技术。

4.2.1锚杆支护技术

在应用锚杆支护技术时，为了保证施工的质量，应要学会处理软岩巷道回采支护的问题，要对所用的支护网进行强化，在薄弱的部位添加锚梁支护操作，这样做即可大幅度的提升围岩表面的支撑约束能力。当在实际操作中面临复杂情况时可以进行重复操作，因此，最终的目标在于实现支撑保护的强度。其次在使用该技术时，要用与之配套的锚杆支护体系，为了保证高质量的支护效果，要对施工所用到的螺母质量严格检查，确保精确度高，每个螺母都要采用和锚杆配套的专用螺母，已获得整体抗压效果的提升。为了以防工程施工完成后变形，需要对锚杆的托板进行加厚，以此来增强托板在使用中的抗压效果，保障实际情况下的无风险使用。目前在全球的采矿行业范围之内，锚杆支护技术成为提高矿山开采产量的一项关键性因素。

4.2.2混凝土支护技术

该技术的主要技术原理为通过喷射混凝土进而形成混凝土支架，再结合上述所提到的锚杆锚杆支护技术联合使用，这样的施工方法将对围岩起到非常好的固定，能尽可能地有效防止岩石脱落。在实际施工时应注意以下具体细节：喷射混凝土的设备摆放要合理，施工人员能否对设备进行合理科学布局，关系着施工效率以及质量；还要求施工时严格按标准操作流程进行，在掘进工作完成后首先安防临时支柱，随后进行混凝土喷射施工，当达到最初的设计要求时进行锚杆的安装工作，在这过程中要注意细节部分的处理，最后，再用经过锚网喷射混凝土的方式，对金属网的整体强度进行强化，确保支护达到预期效果。

4.2.3预留煤柱支护

由于一条巷道其下区段在回风的区域，上区段在运输的区域，所以在这两个区段都要进行煤柱预留作业。这种支护形式比较简单易操作，对巷道的顺利向外排水以及及时通风都有着明显的效果，但所需安装经费较多。为了保证施工进程的安全，避免巷道的底部因为煤柱支撑的过程出所产生的压力挤压而影响到了巷道整体的安全，施工人员要在施工前合理的控制好煤柱间宽度，防止出现安全隐患。

4.2.4预制钢筋混凝土支护

预制钢筋混凝土技术的主要技术优点在于其支护的强度高，施工成本较低，但缺点在于政总体质量偏大且不可伸缩。在实际的巷道支护中吊环式的前探梁最为常见。实际施工中为了确保施工的质量安全，工作人员需要注意以下2方面：一方面，技术人员首先要确定出最科学的长度以及最合理的布置间距，随后用3根吊挂前探支架将其在巷道中平行的布置；另一方面，为了确保固定质量，通常情况下固定点的设置应超过两个，在固定的过程中要对其进行加固操作，实现固定的绝对牢固。

4.2.5金属支架巷道支护

金属支架其强度大且经久耐用，在使用时拆装较为方便，可进行重复利用。金属支架既能作为永久性的支架也可作为临时性支架。通常情况下，金属支架的制造常用到3号或5号工字钢、钢轨以及特殊钢等。背板的制造材料需要结合使用的年限进行具体考虑，可使用混凝土预制板或木板进行制造。

4.2.6木支架巷道支护

在进行实际的巷道支护时，使用木支架具有总体质量轻、加工方便快捷、架设简单等优良特点，但木支架存在着一定的缺点，如防火性差、强度低以及使用年限短等问题，最为关键的是无法有效避开岩石风化现象。

4.2.7石材支架巷道支护

石材支架的制造主要运用到了钢筋混凝土、石块、砖等原材料。石材支架作为一个连续体，其能有效的防止岩石风化的作用，且该种支架加固、具有极高的强度、耐用性高，但施工过程中所支出的人工费、原料费等较高，在一定程度上增加的工程建设成本，因此该技术只在部分服务年限要求较长或低压较大的巷道中应用。

5结束语

巷道的掘进和支护关系着采矿工程的整体安全，是采矿工程中的关键内容，为了能保证顺利的采矿，各采矿单位必须要时刻加强对掘进和支护技术的深入研究，并且对生产系统进行优化，优化采场的各项结构参数，生产工艺流程等，参照以往总结出的施工经验，再结合现实中具体的施工要求，切实保障好施工的质量，效率要求。企业应牢牢将安全这核心观念放在首要位置，注重巷道掘进和支护技术的技术要点，建立合理的检测体制，完善工程安全规范，在具体的施工环节中注意细节的把握，最终力求实现我国的采矿行业在新的时展背景下能安全、平稳、高质量发展。

参考文献

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作者：李元元 单位：河南工业和信息化职业学院资源环境系