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

金旭军

贵州省盘州市淤泥乡湾田煤矿 ，贵州 盘州 553537

摘要：在采矿工作中，专业的巷道掘进技术与支护技术是保证采矿工作安全有效进行的关键，需要在实际工作中根据现场情况，不断提升技术应用有效性。本文对巷道掘进技术与支护技术做出分析，阐述了其重要性和影响因素，总结了技术要点内容，旨在不断完善技术体系，促进采矿行业的高效发展。

关键词：采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用方法;

矿业开发的环境越来越恶劣，为了抢占市场的先机，提高社会影响力，就需要加强对矿山开采的控制，对好人、物、环境等因素进行监督。同时，技术工作者应根据施工实际，制定巷道掘进技术与支护技术的施工计划，以保证施工质量，防止施工中出现的安全隐患。

1. 巷道掘进技术与支护技术现状

为了保证开采工作的正常进行，必须首先进行巷道掘进技术与支护技术分析，并运用专用的机械和装备，建立起一套科学的施工系统。在完成了巷道围岩开挖后，应及时进行支护，保证了矿井周围环境的稳定，并保证了矿井的整体稳定。工程实践中受各种因素的制约，其中有隧道的强度、地质环境和地应力场等。在此基础上，采用锚索技术可以有效地增强围岩的强度，增强支护作用。在勘察中，地质应力场也是勘察工作的重中之重，载荷直接影响到顶板岩体的变形。矿山施工的地质条件是十分复杂和变化的，存在着软岩、硬岩、断层、褶皱等多种问题，如果在开采过程中进行盲目开采，将会加大开采的危险性。因此，要根据不同的施工方法，对地面和地下的地质条件进行调查。另外，地应力还会对采矿产生一定的作用，当地应力加大时，会使岩石的位移增大，引起支撑装置的变形。

2采矿工程巷道掘进技术与支护技术的运用

2.1施工工艺技术要求

2.1.1施工方法

在煤矿井巷开挖中，采用钻孔爆破技术，并与多个钻具协同作业，能取得较好的效果。在进行爆破作业之前，必须对爆破孔的布置、开挖深度等进行科学的设计。针对常规的非金属矿床，由于周围岩性比较强，可以采取单向挖槽工艺。但对于小截面的井筒，必须采取组合挖沟工艺；如有薄弱的岩体，应设置3个挖槽，倾斜角度应为60~90度，剖面越窄，应设置副孔。在钻孔中，要特别重视挖孔的工作，一般使用STB-22L型扒机。

2.1.2气体的释放

在矿井开采过程中，要注意对矿井内的气体排放和浓度进行监控，如果过量的话，很容易造成中毒和爆炸。针对煤气的排放应考虑：一是要营造一个良好的通风条件，保证通风；二是，对矿井的瓦斯浓度进行定时、定点的检测，为矿井的废气处理工作打下基础。

2.1.3排烟和粉尘

依据实际施工条件确定合适的通风装置类型和数量，并对其进行合理布置。同时，根据隧道施工需要设定通风系统的风压和通风系统，在通风系统中应配合通风管，但要考虑通风系统中的空气泄漏、漩涡等问题。在装置投入使用之前，必须对其进行各项特性试验，以保证其能够适应各种工作条件下的工作要求。另外，由于尘埃是易燃易爆的，如果大量堆积会引起火灾和其他的意外，因此需要设置除尘装置。

2.2支护技术分析

2.2.1临时支撑

临时支护法是在巷道开挖过程中临时使用的临时支撑。临时支护技术具有操作方便、施工时间较少等优点。在许多矿山施工中，临时支护往往是用到较高的强度和重复使用的，这种支护形式还可以用作永久支护。

2.2.2固定支撑

(1)采用锚固法进行加固。锚杆支护分为两类：顶、煤帮，由于其性能和型号多样，其支撑方式多种多样。以 FRP为主，采用左旋麻花型的内端部，直径不超过26毫米，适用于直径28-32 mm的孔，可确保锚杆与岩石垂直，方便地进行夹角的调整。在设置锚具时，应注意锚具的配制和应用，并注意搅拌的时机，并要求一次完全固定，中间不可间断。

(2)缆绳支撑。采用这种方法可以最大限度地利用其对岩石的影响，并方便地对岩体进行支护。通过实际应用，证明了在开采后期，利用缆绳支撑法进行围岩加固，可以改善围岩的稳定性，并能有效地防止开采后期出现顶板下沉、塌落等问题。在工程实践中，技术工人要采用专用的桥墩或板架等工具，并选择具有更好的锚杆和设备，以保证最后的支撑结果。

3采矿巷道掘进技术与支护技术

3.1预留煤柱支护技术

在煤矿掘进工作巷道支护中，预留煤柱支护技术是一种常规的支护技术，它可以在上下区间留出一定的煤柱，以此来减轻支架的压力。在隧道施工中，当上部为运输平巷和下部为风平巷的情况下，可以采取留置煤柱技术，以防止井筒上部和下部的结构失稳，并能提高矿井的通风状况。然而，在采用预留煤柱技术的过程中，仍有一些缺点，即投入大量的建设费用，并要对其进行适当的支承，以防止其向下传递，从而对其结构产生不利影响。

3.2可扩展式支撑技术

从可扩展支撑的载荷性能来看，它分为两种：一种是极限载荷，另一种是真实载荷。针对矿井的承重能力，要按支座的伸长容量进行分级，以保证各支护结构的实际需求，从而达到提高采矿效益的目的。在工程实践中，对伸缩式支护结构的刚性及连杆结构的刚性进行了调整。但在实际使用中，需对巷道的可塑性变形量进行严格的限制。为了更好地利用伸缩式支撑的优点，可以使伸缩式支撑的受力范围限制在其最大承载量之内。

3.3锚固法

在巷道支护工程中，采用了锚杆支护技术，提高岩壁和岩层结构的稳定，可以防止其变形。采用锚杆支护巷道围岩具有较好的加固效果，从而提高了围岩的抗压性能，减少了围岩坍塌的发生。在工程实践中，必须对隧道进行综合、仔细的勘察，以求出顶板岩体的参数，并对其进行实测，以制订相应的锚索支撑设计。在编制好了锚杆支护施工计划后，可以适当地布置锚索，使其更好地起到支撑的效果。

3.4锚杆和喷锚技术

在隧道支护工程中，采用锚喷和锚索进行支护具有较高的经济价值，而且具有良好的密封性能和适用性。由于其使用寿命较短，通常用于密闭隧道的围岩隧道，也需要对其采用的锚喷支护形式进行最优的调节。在采用缆索支撑技术的情况下，可以防止顶板崩塌，提高岩石间的致密程度，为了确保工程质量，必须选用优质的桥墩，并采用具有高强度的结构材料。

3.5管棚支护技术

在工程实践中，采用的是管棚支护技术，其工作场所需要更多的空间，因此，在保护范围中，需要制订合理的支撑操作计划。在隧道横截面以上架设管棚工作室，在管棚孔开挖完毕后，可以在管棚区内安装管棚房，并可视岩体条件而适当地调整管棚房的布置。通过对工程实践的总结，发现支架变形的可能性很大，可以采用金属材料、钢筋混凝土等材料，提高其承载能力，并对其进行维修和管理，以提高其使用年限。例如，在制造框架的时候，若为木材，在长时间的浸渍下，很易腐蚀，因此，应尽可能选择金属支撑和水泥支撑，并强化维护和保养。

结论

因此，本论文着重探讨了煤矿矿井的巷道掘进技术与支护技术的种类。随着煤矿开采工业的快速发展，煤矿的安全生产也越来越受到社会的重视，矿山建设的关键性技术研究势在必行。在进行隧道开挖时，应进行现场勘查，依据调查资料，确定合适的掘进工艺，并对其进行防风、防尘降噪等措施。为了确保隧道施工的安全，需要采用多种不同的支护技术，以确保隧道的高效、安全。

参考文献：

[1]刘峰.煤矿开采工程巷道掘进和支护技术[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(13):159-161.

[2]张冠华.大坡度巷道掘进技术的研究及应用[J].煤炭与化工,2022,45(05):37-39.DOI:10.19286/j.cnki.cci.2022.05.011.

[3]白涛.浅析中国煤矿巷道掘进技术和装备的现状与发展[J].能源与节能,2022(01):136-137+173.DOI:10.16643/j.cnki.14-1360/td.2022.01.048.

[4]邢云飞.矿井建设中巷道掘进技术的管理分析[J].矿业装备,2021(05):110-111.