采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

刘国庆

陕西陕煤铜川矿业有限公司陈家山煤矿 陕西 铜川

【摘要】巷道的稳定性与围岩强度息息相关，为了可以形成对巷道的良好支护和支撑，需要经过勘察并结合围岩强度进行支护技术的合理采用。如果围岩强度可以在锚杆支撑下，实现了自身强度的提高，那么可以进一步加大保护支撑力。围岩勘察的过程中，主要针对地质应力的承载能力进行了解和分析。承载能力的高低与顶板位移的大小有着直接关系，承载性能强，当地质应力增加的情况下，会降低顶板位移的大小，发挥相应的保护和支撑效应。所以，采矿项目中的巷道掘进施工中，需要关注围岩强度提高支护有效性和掘进安全性。 

【关键词】采矿工程；巷道掘进；支护技术；巷道支护 

1. 煤矿软岩巷道掘进支护支护支护存在的安全隐患 
   　　在我国广泛的煤矿储存区域内，由于各地的地理位置环境的不同。造成了煤矿井下开采环境的复杂多变。像在内蒙古地区就应为煤矿巷道岩层硬度较低，这种情况就给煤矿的地下开采带来了很大的困难。同时也增大煤矿开采掘进过程中安全隐患，为了保证软岩巷道掘进工作的顺利进行，就要对松软岩层进行一定的人为加固支护，在对煤矿软岩巷道加固支护过程要对下列一些安全隐患进行排查。及由于煤矿岩石层过于疏松导致掘进过程中岩石破碎崩塌，由于掘进力度过大导致软岩层结构破坏、煤矿软岩巷道具有强烈的吸水性在掘进过程中不断吸收空气中水分，从而导致岩层吸水膨胀。 
   　　煤矿软岩有很多种，其中最主要的可以分为以下几类，及流体型，砂矿型，石灰岩型等软岩种类。这样软岩种类给给煤矿开采任务带来了巨大的不便，在无形之中给煤矿开采队伍增加了难度。也增加了开采过程中安全隐患。流体型软岩煤矿巷道结构就像沙子一样松软，没有任何的压力承受能力。在喀斯特地貌分布广泛的地区，石灰岩型软岩巷道比较普遍，这种软岩结构组成完全继承了石灰岩的特性。岩石结构疏松，质地软弱，岩石结构稳定性差，承受力较小。不适宜用大机器进行进行开采，不利于机器设备的应用。 
   　　二、煤矿软岩巷道掘进支护技术常用的施工方法 
   　　（一）锚点支护技术 
   　　需要确定主网支护技术的锚杆被没有损坏，以防止煤矿软岩巷道岩石有没有被挤压变形，如果煤矿软岩巷道已经在煤矿开采过程中被挤压变形，就要在煤矿巷道上部架设锚点达到锚固稳定的固定作用。然后将混凝土注入到已经架设好的钢管中增大加固的效果。锚点支护方法的主要设计思路是以各个锚点为支撑点，中间用钢管连接，形成网状结构，钢管之中再加入混凝土增加加固的效果。增加煤矿软岩巷道的支撑强度，改善煤矿软岩层的受力结构，改变软岩巷道的受力点。使得煤矿软岩巷道的支撑体系发生变化。 
   　　锚杆联合支护是指例如锚杆，混凝土，钢筋等煤矿软岩巷道加固过程中比较常用的一些材料。锚杆联合支护方法是在煤矿软岩巷道支护技术使用频率最多的一种方法，是因为这种方法在使用中技术应用更加灵活，可以根据不同煤矿巷道情况作出相应的改变。也可以根据不同的岩层种类作出技术上的变动。这种岩石支护方法在用料上也非常的灵活与普通。除了钢管，混凝土，就不需要其他的材料。但是他在的支护效果也是非常可观的，对煤矿巷道的软岩层支撑效果很是理想。为煤矿软岩巷道开采任务提供了全面的安全保证。与周围岩石配合。这样可以提高巷道围岩的承载性能，防止围岩变形。给设，煤矿开采施工提供强大的安全保障。同时，钢管的网状组合使得各个钢管的承受力分布的更加均匀，也为岩石变形时提供可靠的辅助支撑作用能力。已达到充分保护煤矿软岩巷道的作用。 
   　　（二）锚网喷支护技术 
   　　注浆锚杆技术可以有效改善周围松散的岩石结构，使软岩层内部的构造更加坚实。使得软岩层内部摩擦增大，使得煤矿软岩巷道内部受力角度更加固定。从而改变煤矿软岩巷道周围岩石分布结构，增强煤矿软岩巷道的承受能力。增强了煤矿软岩巷道周围岩石承重能力，为保证煤矿软岩巷道掘进过程中的施工安全性打下了坚实的基础[3]。 
   　　锚杆煤矿软岩巷道加固技术在实际应用中，呈现出十分好的效果。因为锚杆技术现实可在松散的岩石周围形成加固效果。锚杆在实际应用设计时就根据各种软岩层的特点，做了灵活的设计改动，就像中国传统的木质建筑中的榫卯结构一样。可以两节钢管之间的节点，更是运用独特防腐技术对其进行了技术处理。在煤矿潮湿的井下开采环境中可以保证钢管之间连接的安全性，混凝土的灌入也使得各个软岩层断面的稳点性增大了，使得岩石之间的间隙非常紧密。确保各个岩层断面之间承受相同的压力负载，进而保证煤矿软岩巷道开采过程中的安全问题，大力保证煤矿开采的经济利益与企业效益。 
   　　锚杆煤矿软岩巷道加固技术在各个岩石断面的接头处，根据煤矿的软岩的岩石种类及其化学特点，使得软层巷道加固材料与原有岩层之间充分结合，保证煤矿软岩巷道开采过程中各项工作的顺利进行。防止煤矿开采过程中安全事故的发生，锚杆的联合支撑作用改善了煤矿软岩巷道的掘进技术的安全进行，保证煤矿过程中安全性。 
   　三、采矿井下巷道掘进中支护技术的应用 
   　　1确定岩石性质做好施工准备 
   　　 在采矿井下巷道掘进中，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、结构等进行深入而细致的探测，并得出相应的岩石性质调查报告。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，将锚喷作为重要辅助技术。 
   　　2选择合理的支护形式 
   　　根据围岩和支护工作的关系不同，煤矿巷道支护形式也有所不同，作用力和作用方向都是支护工作对围岩的影响因素。在进行顶板支护的设计之前，需要相关设计人员充分的了解矿井内部的地质条件，选择科学合理的支护设计方案，避免由于设计问题造成支护架失效。根据顶板的实际情况进行支护结构的设计，一般建议采用多元支护技术进行巷道支护。对于较为平整的巷道顶板，可以采用永久支护，保障支护稳定性，降低破碎程度；而对于较为破碎的巷道或软岩巷道，则需在超前支护稳定后进一步实施永久支护，提高稳定性，确保作业安全。 
   　　3加强巷道顶板的承载能力 
   　　进行巷道掘进施工时需要做好准备工作，主要包括2个方面，第一是根据相关资料确定适宜的支护方式并制定安全技术措施；第二是合理选择支护材料并根据实际情况随时进行调整，严格遵循作业规程。在这一过程中，要根据围岩应力及支撑压力的分布来确定巷道开挖的合理时间及位置。进行巷道挖掘时，当侧向的顶板停止运动，老顶触矸之后，结构达到稳定，继续开挖不会对其造成影响。一般来说，在工作面后面50m左右的方向上，顶板的侧向支撑压力会在60天之后达到稳定状态，那么巷道挖掘的时候沿空掘巷的时间要大于60天。

【结束语】为了确保采矿工程的巷道施工安全，控制工程施工质量，以及巷道长期稳定性，工程过程中要根据巷道的实际情况和围岩特性科学的进行巷道掘进，严格按照要求进行施工，并且做好掘进支护工作，保障采矿工程施工的安全稳定性，从而提高巷道掘进的效率和质量。 

【参考文献】

[1]赵凤岩.煤矿巷道掘进施工与支护技术[J].能源与节能，2017（12）. 
[2]陈江平.关于煤矿巷道掘进施工与支护技术的探讨[J].科技与企业，2015（14）. 
[3]魏永福，李震.煤矿巷道掘进施工的影响因素及关键技术[J].科技经济导刊，2016（32）.