采矿工程巷道掘进和支护应用

采矿工程巷道掘进和支护应用

张槐森

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摘要：现当今，我国经济发展十分迅速，而采矿工程发展水平的逐渐提升，工程规模不断扩大。目前我国在支护工艺、技术和质量等方面还会出现各种情况，使得施工安全得不到很好的保障。因此，为了采矿工程能够安全、顺利的实施，减少发生安全事故的次数，需要分析在掘进支护技术在采矿工程中的重要，然后详细探究巷道掘进支护工作的应用策略，保证采矿工程的安全性。

关键词：采矿工程；巷道掘进；支护应用

引言

井下巷道作为矿井生产运输的通道，其掘进施工质量对整个矿井生产作业效率有着不可替代的直接影响。特别是对于顶板破碎带等特殊地质构造环境，确保巷道掘进通过时的安全，对于提升矿井作业安全性和有效性、推动综合效益的增加意义重大。

1支护技术在采矿工程中的重要性

中国经济的不断发展在很大程度上增加了对各类矿产资源的需求，也随即带动了矿产行业的进一步发展。在矿山开采过程中，人们逐渐提高了对开采安全的重视程度，有关支护设备与技术得到迅速发展。在采矿工程中尤为重视支护技术，主要是为了确保巷道顶板的安全。通常情况下，支护技术、采矿效率与工程安全息息相关，特别是对于矿井内部的采掘工作，支护技术的应用十分关键。虽然井下采掘可为企业带来很好的经济效益，但也伴随着危险性较高的矿难事故。所以，在采矿工程中应以采掘现场具体情况为依据选择科学的支护技术，进而确保采矿工程的安全平稳进行，防止发生不必要的井下安全事故。由此可见，对支护技术的积极探索具有巨大的现实意义。

2采矿工程巷道掘进技术

2.1常见的掘进方式分析

通过实际调查发现，在当前我国采矿工程行业掘进环节当中，主要存在的有综合机械化掘进、大断面连续采掘、掘锚一体化掘进等几种类型。首先，站在综合机械化掘进模式下来看，在实际操作过程中，就是由人员整合供电系统或者是运输机等多个部门的作用下，根据现场环境等差异方面，确定好掘进设备的型号以及类型。而操作人员所开展的大断面连续掘进工作，就是灵活的调整间断式与连续式几种运输模式，借助专业的操作设备，在大断面巷道当中能够达到极高的掘进效率，与综合机械化掘进方式进行比较，此时需要操作人员控制好掘进的速度等数值。操作人员掘进工作，最常见的使用设备就是掘进机，统筹规划好掘进与锚固作业之间的平衡，在最少的操作时间内，高效率的完成掘进工作，目前而言，大多数采矿工作都选择了此种掘进模式。

2.2握掘进工艺关键点

正常而言，在进行掘进施工期间，施工人员应该综合考虑岩层强度进行掘进技术选择与操作步骤界定，以此来掘进工作顺利展开夯实根基。同时，如果掘进过程中遇到过于坚硬的岩石，工作人员就需要进行钻眼爆破。并且在进行钻眼爆破以前，工作人员需要提前准备好足量火药，然后通过先进的机器设备进行钻眼，随后在洞口中倒入适量火药，而且需要准确把握爆破实践，做好通风处理，以此避免爆破威胁到施工人员的人身安全。另外，如果掘进位置的岩石比较柔软，工作人员必须采用更为科学合理的方式展开支护，以此来避免坍塌的情况发生，保证施工安全。

2.3型钢支护

如果常用的支护钢具有良好的韧性，剪切强度，抗压强度和拉伸性能，则可以适应恶劣的地下巷道支护环境。在实际的支护过程中，道路支护主要抵抗纵向推力和各种侧向载荷，因此，为了给道路提供足够的支护，钢型材必须在这两个方向上都具有良好的承载能力。地下通道中使用的支撑段的横截面形状受地层荷载作用下挠曲段模量的影响。型钢支护的承载能力和弯曲截面模量越近，钢型材的总承载能力就越高。几何形状也会影响型钢支架的收缩性能，因此承载能力会根据型钢的形状而变化。锁定支撑钢的形状并使其滑动时，应坚持滑动所需的最大接触面面积，并且应始终将力保持在最佳状态。

3采矿工程巷道支护技术的应用

3.1临时性支护技术要点分析

所谓的临时性支护技术，主要就是在采矿工程巷道掘进过程中，出于实际上企业对掘进工作的需求下，进而所确定的临时性的巷道支护结构。通过该种临时性支护的方式，不仅能够保证操作人员的安全，而且操作简洁快速，大大节省支护的时间，该种支护是目前掘进作业最常见的临时支护形式。除此之外，当前大多数采矿工程企业，所开展的临时性支护结构，也会应用金属支架加以处理，该种方式有着良好的强度特点，再加上能够快速的安装以及重复利用等效果，近年来大多数地区企业对其有着极高的关注。最为关键的是，该种方式也可以当作是永久性的支护结构。采矿工程企业所选择的支护结构，不管是临时性还是永久性的方式，都应该要与现场环境等方面相吻合，在支护结构承受时间当中，合理的选择高性能的支护材料，希望能够在最少的经济成本投入下，充分的凸显出临时性支护结构的使用价值。

3.2永久性支护技术

首先，锚杆支护技术。这种支护技术具有支护效果强、更加经济安全高效的优势，所以被广泛的应用到了巷道支护当中。常见的锚杆支护类型主要有煤帮锚杆与顶板锚杆，而且由于性能以及规格有差异存在，因此支护类型非常多样。以金属左旋锚杆为例，锚杆所用杆体材料主要为强度较高的金属材料，内端头结构则为左旋麻花，杆体外部尺寸在26mm以下，因而经常被应用到孔径在28mm～32mm之间的钻孔里面，并且需要保证锚杆与岩石层面处于正交状态，角度应该在75°以上。同时，在锚杆安装过程中，工作人员应该按照所用锚固剂情况确认搅拌时间，并保证一次性锚固到底，避免中断现象出现；其次，预制钢筋砼支架。这种支护技术本质上就是以混凝土为原材料进行支架制作，然后在矿井里面进行装配，并保证梁柱接口紧密。但是，凡事有利就有弊，这种支护技术虽然强度高、成本低。然而伸缩性却比较差，质量也较大。常见的预制钢筋砼支架基本上都是吊环式的前探梁，基本上都是以临时支护为基础，根据合理的长度以及兼具将3根吊挂前探支架平行布置于巷道当中，保证支架强度和吊环间匹配，做好固定处理，选择两个以上的固定的，这样才能够使其紧固性以及支护效果得到有效保障；再次，混凝土支护。混凝土支护技术实际上指的就是通过混凝土喷射这种措施进行混凝土支架制作，推动混凝土支护与锚杆支护的充分融合，这样才能够更加高效的封闭以及固定围岩。因此，在实际支护过程中，工作人员应该先做好混凝土喷射设施的科学布置，从而切实保证施工安全，提高操作效率。在掘进以后，应该先进行临时性锚杆布置安装，然后进行薄层混凝土喷射，在达到设计厚度以后，再次安装锚杆，随后再应用锚网进行混凝土喷射，以此来提高金属网强度，进而为混凝土支护效果发挥提供更有力的支持和保障。

3.3管棚支护技术

在巷道掘进过程中设立管棚工作室，然后提高工作效果，达到预期的工作目标。在整个施工过程中，支护工作人员要结合具体的情况来解决稳固问题。使用木质材料和钢筋材料，容易使支架出现严重的变形现象，要严格控制不良因素影响支护效果。使用不同的支护材料进行支护工作，要选择合适的操作流程，保证支护效果，达到理想的工作目标。在使用金属材料时，要防止出现生锈的现象，否则会影响支护的稳定性和安全性。

结语

在巷道施工时，要选择适合的支护方式，正确选择支护参数，对施工过程中发生的情况要技术处理，在很大程度上保证支护效果，防止发生安全事故。

参考文献

[1]光立鑫.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].当代化工研究,2020(11):106-107.

[2]庞坤宇.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].世界有色金属,2020(08):41-42.

[3]成晓伟.探究采矿工程中巷道掘进和支护应用[J].当代化工研究,2020(08):45-46.