采矿工程巷道掘进技术与支护技术分析

采矿工程巷道掘进技术与支护技术分析

赵强

中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 湖北武汉 430064

摘要：巷道掘进与支护是采矿作业中的基本工作。巷道掘进应兼顾效率和安全，尤其是在岩层裂隙发育、地下水位较高等复杂特殊的地质条件下，必须坚持做到先支护后掘进，将安全摆在首要位置，切实保障井下作业人员的安全，这是提升采矿企业经济效益的有效举措。

关键词：采矿工程；巷道掘进；支护技术

1 掘进技术要点

1.1掘进方式

在采矿工程巷道掘进时，可有效运用钻眼爆破法，配合多台钻机进行施工。在施工前，需对炮眼布设数量和掘进深度等参数进行合理设置。对于一般金属非金属矿层来说，周边地层较为坚固，可采用单向掏槽技术。但就炮眼来说，若断面较小，则应采用复合式掏槽技术；若存在软弱夹层，则需布设三个掏槽眼，而倾角必须控制在60°～90°范围内，断面较小则需布设辅助炮眼。在钻眼爆破过程中，需注意装矿环节，通常采用STB-22L型扒装机进行作业。

1.2 瓦斯排放

采矿工程巷道掘进时需注重瓦斯气体排放的控制，对排放浓度进行监测，若浓度过高易引发中毒或爆炸事故。对于瓦斯排放需注意以下几点：第一，创造良好的空气环境，确保巷道中的空气流通；第二，定时定点测量巷道瓦斯气体浓度，为排放工作提供数据支持。

1.3 通风防尘

根据工程情况选择相应的通风设备型号及适宜的数量，科学规划通风机安装位置。同时，需参照巷道掘进工作的实际需求设置风量与风压，在安装通风机时搭配风筒进行使用，但需注意漏风和涡流等问题。在设备投入使用前，需先对风机的性能进行测试，确保其可满足不同运行环境下的作业需求。此外，因粉尘可燃，若大量积聚则会引发爆炸等事故，所以需安装除尘系统。

2 采矿工程中支护技术的应用

2.1锚索支护技术

在采矿工程的巷道掘进施工中，如果遇到相关的复杂地质，需要对软岩巷道支护方式进行考虑。由于软岩容易出现变形问题，相关岩石的稳定性相对较差，容易出现分化现象，因此在掘进时遇到软岩，应采取有效的支护保护措施。具体来说，相关工作人员可对锚索支护技术进行有效应用，从而使由地应力影响所产生的软岩问题得到有效解决。通过对该技术进行应用，可以使围岩状况得到有效控制，并能够使围岩的稳定性与坚固性得到增强。

2.2锚杆支护技术

在巷道掘进施工期间，为了使地质结构所产生的自然问题得到有效解决，需要对锚杆支护技术进行应用。该技术可以使锚杆应力得到增强，从而使围岩的承重力得到有效提高，更好的保护巷道。在实际应用该技术时，需要结合围岩实际情况，对具体的支护方式进行采取，可以使掘进和支护成本得到降低。

2.3U型钢支护技术

在巷道掘进作业开展过程中，由于受到高应力带来的影响，巷道可能会出现变形问题。对此，相关施工人员应对金属支架进行安装，以此来有效保护巷道。现如今，在巷道掘进施工中，U型钢支护技术的应用十分广泛，其可以使巷道的安全和质量得到有效保障。在实际运用U型钢支护技术时，对相关金属支架提出了较高要求，需要确保其的伸缩性与灵活性较强，从而对高应力影响进行有效抵抗，避免围岩出现变形问题。

2.4永久性支护技术

在掘进施工中，为了避免煤矿周围围岩受到相应危害，一方面需要对挖掘距离进行合理安排，另一方面还应确保锚杆与实际施工要求相符合。在安装锚杆后，需要对标钉和混凝土等进行喷洒，并对其安装情况进行检查，防止巷道在开采时出现塌陷问题。

3提升巷道掘进支护水平的技术策略

3.1 优化并完善工艺流程

在各种施工中都会使用来指导工作的开展，在采矿行业中特别要对作业流程提供严格的、规范化的标准。就拿在施工过程中使用的爆破来举例子，这项施工工艺具有很强的危险性，一旦没有按照正确的流程进行操作很可能导致坍塌，可是进行挖掘时，由于地质情况有时只能使用这项施工方式。在使用这项方式的过程中，会遇到电眼进度非常慢且无法保证精准度的问题，为消除这一现象，点眼器由此发明出来。这种设备的最大优点就是可以根据实际的数据情况来设计出最优的距离以及抵抗线，还能够更完美的控制炸药量。

在施工人员进行巷道掘进施工中，一定会使用到钻眼爆破这种方式，在实际的巷道掘进工作中，会用到很多的设备，所以还要重视设备的运输问题，并且要体现安全生产原则。在实际的施工中，对于施工所涉及到的各个方面都需要进行综合考虑，特别是技术方面，与此同时对于区域的地质情况也需要进行实际勘测，确定好相关数据和影响因素的发生概率，做好针对性的解决措施。对于爆破眼的设计距离必须要进行精准计算，这样才能确保在进行爆破的时候不会对周围环境造成过大的影响，结合实际情况选择适合的方式施工。一般情况下，煤层岩与巷道之间有着密切的联系，并且性质也十分相似，所以对于这种情况就需要进行研究，使用单向掏槽的方式进行，保证工作效率的同时，还能确保工作质量。

3.2 提升对支护技术管理力度

企业的管理层人员一定要时刻保持很强的安全管理意识，并将其有效的落实在实际的管理工作，将安全责任进行一层一层、一级一级的划分，每个部门都要有明确的负责人，每一项工作有明确的负责人，根据实际的施工难度、工艺等合理安排技术人员，保证每一项施工操作都是正确的、标准的，完全符合有关的施工操作制度，建立责任体系，确保每个岗位的工作职责和责任，把责任落实到个人身上，让每个人都能树立安全观念、明确自己的负责点。对于顶板支护工作也需要重视，并且要做好前期勘测工作，在正式施工之前必须要对周围地质环境进行了解，勘察实际的煤储量，收集相关的重要数据，这也为后期正式施工提供参考。

巷道支护工作进行正式施工之后，必须要重视对支护施工的验收，这样才能保证整体的施工质量，并且如果及时发现问题，还能及时解决，减少时间上的浪费，同时还能确保施工进度不会影响到后期的煤矿开采。采用适合的方式进行巷道的支护工作，特别是使用锚杆支护技术时，必须要重视锚杆相关设备零件的质量，可以达到相关要求。因为在进行支护工作中可能会发生围岩不稳的问题，所以就需要使用锚杆悬吊的方式来解决，对围岩进行固定处理，能够有效的分担部分重量，实现与岩层的有效结合。

3.3 更新临支护技术

在开展掘进的相关施工活动中，一定要保证巷道顶棚的稳定性和安全性，所以一定要及时的对掘进设备进行更新和养护，现阶段科技水平在不断发展进步，有各种各样的设备，一旦遇到问题就算不能够及时的提出正式的解决方案，也要有紧急措施。比如矿场中碰到顶棚不稳定的问题，这时就可以运用大量的木架，将木架安装在巷道上完成支护工作，不仅如此还要搭配木棚进行建设。上述两种材料重量较轻，安装起来比较简单，并且还可以按照不同的环境进行一定的调整。但是由于只是应急方案，木架的强度并不高，并且还没有良好的防火性能，只能够用来临时解决问题，之后还是需要将材料改成混凝土。

4结语

保障巷道掘进效率和巷道支护安全是采矿企业井下管理的关键内容，对保障作业连续性、人员安全性及实现企业效益最大化具有直接影响。应结合矿区地质条件和现场情况，灵活选择巷道掘进方法，同步做好支护工作，营造安全的作业环境，保证井下作业的持续开展。

参考文献：

[1]张森波.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(20):154-156.

[2]安刚.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(16):7-8.

[3]柳春.浅析采矿工程巷道掘进技术与支护技术[J].世界有色金属,2020(04):61-62.