采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

岳 龙

(山西汾西正令煤业有限责任公司，山西 孝义 032300)

在进行采矿操作过程中，会通过对巷道开展进行整体规划挖掘的方式，根据相关施工规划对周围岩石以及巷道进行粉碎操作的，形成巷道室内空间，并通过在空间内相应支撑点进行维护的方法，保证巷道的牢固性以及通畅性，为相应采集、运送工作开展提供安全、顺畅的环境。由于巷道的掘进施工和支护技术应用合理性，会对巷道的施工安全以及质量产生直接影响，所以对两者具体操作方式与质量管控要点展开研究显得极为必要。

1 影响掘进、支护技术的因素分析

影响因素主要集中在以下几个方面。①巷道断面形状与尺寸 在进行巷道掘进施工过程中，需要对周边围岩应力进行适当支撑与调整，会在掘进过程中产生不同断面形状，进而产生相应的应力分布，需要通过对断面形状进行科学控制的方式，保证应力分散效果。②地应力 矿山的压力作用会对实际的开采施工造成影直接影响，可能会出现掩体移位或者巷道挤压变形等问题，严重时甚至会出现坍塌等事故问题，需要通过有效的支撑，对压力所造成的力学挤压问题进行处理，需要做好工作面的支撑保护以及采空区的处理操作，对围岩变形问题以及应力场进行有效控制，保证整体作业的安全性和有效性。③巷道围岩强度 围岩强度是保护巷道支撑效果的关键要素之一，需要通过对支撑支护体系的合理应用，做好支撑强度的强化处理。要通过对围岩强度的具体分析，为支护技术的应用提供精准的数据依据。

2 采矿工程巷道掘进施工

2.1 掘进施工技术

巷道常用掘进施工技术，主要以大断面连续型掘进以及机械掘进两种模式为主，无论是哪一种作业模式，在正式展开使用之前，都需要通过对作业面具体情况进行全面勘察的方式，按照数据信息确定决定方案以及掘进操作相关参数。掘进技术在进行具体使用时，其侧重点也并不相同。其中，机械化掘进技术需要对运输线路以及供电系统展开合理设置，确保机械化设备在使用过程中能够获得充足的电力系统支持。而大断面连续型掘进技术应用过程中，需要通过对间断处理手段的应用，对整体决定操作进行管控，做好掘进开采方案的规划以及开采工作率的优化，避免出现重大安全事故。

2.2 对瓦斯排放细节予以高度关注

瓦斯排放是保证巷道施工安全以及施工操作人员生命安全的重要举措，为避免出现排放不彻底的状况，需要通过对专业检验技术以及专业设备的应用，对巷道内的瓦斯气体进行全面性检查，明确瓦斯含量情况，以便制定出针对性处理方案。在进行瓦斯排放过程中，需要保证整体施工环境的通风效果，要对通风设备以及通风口的使用情况进行定期检查，保证整体环境的通风质量，避免出现瓦斯浓度过大的问题。同时，需要对瓦斯检测顺序进行严格管控，要通过定期对工作开展情况进行总结与分析的方式，及时发现操作不足并进行纠正。

2.3 地质勘察

地质勘察是进行数据收集以及现场情况相关信息获取的重要手段，为进一步提高开采效率，确保决定工作以及后续各项工作的开展准确性，做好勘察工作是极为必要的。为进一步提高勘察工作的准确性以及有效性，可通过对三维技术的应用，对地层变化特征以及相关情况进行全面性探究与统计，并结合数据资料确定地震灾害出现的可能性，做好预期的管控工作以及紧急应急方案处理，通过对开采区域进行合理规划的方式，有效提高作业面的施工安全度。

2.4 防尘通风

巷道通风是保证巷道施工安全性以及顺利程度的重要举措，技术人员需要做好通风机设备的选择与设置，并通过定期检查的方式，保证通风及设备的应用质量。同时，需要做好风筒的应用，需要配合通风机展开风筒的科学使用，确保在复杂条件下也能够正常进行通风换气。需要对工作人员的基本常识以及基本防护进行培训，帮助他们掌握正确的环境安全性判断方式以及自我防护方法，确保在工作环境出现通风异常状况时，工作人员能够及时反应，能够准确向上进行汇报，并在第一时间对自身安全进行保护，以防引发重大安全事故。

3 巷道支护技术应用

3.1 临时性支护

一些掘进工作的开展，需要进行临时支护的保护。使用临时支付保护模式时，需要注意以下几点。①对支护原材料进行科学选择，例如在对木支撑架进行使用过程中，需要对材料安装的便捷性以及品质重量等各方面情况进行分析，从而做好材料的选择，并要根据材料具有的抗压强度弱以及防火安全特性低等特点，做好防火保护以及抗压保护工作；②需要保证支架的抗压强度以及拆卸便捷度，要从安全系数以及可行性等多方面入手，对具体使用的支护材料进行选择，并做好配套的支架管理；③需要严格遵照支护流程以及规定要求展开临时支护操作，做好支护质量检测，及时对存在问题的支护点进行处理，保证整体支护工作开展质量。

3.2 永久性支护

永久性支护的应用时间相对较长，容易引发一定的安全事故，需要保证永久性支护品质，掌握支护技术关键点，从而更好地对支护技术进行应用。

(1)锚杆技术 在对锚杆支护技术进行使用过程中，需要对钢体抗压强度以及抗弯情况进行测算，按照其性能以及锚杆特点，确定施工方案。需要根据经验公式定律内容，结合支护规定以及巷道类型，确定锚杆间排距以及长短等各项数据。同时，为避免出现垫板形变问题，可通过对电板薄厚进行合理控制的方式，保证垫板抗形变性能可以得到切实提高。可通过对动态化监测技术的应用，对锚杆支护的运用情况进行检查，及时发现存在的问题并展开针对性处理，以便达到有效提高锚杆支护品质的目标。

(2)预制构件混凝土结构支护技术 支撑架支护抗压强度相对较为理想，具有使用方便以及成本较低等方面的优势，但在重量以及弹性方面却存在着一定的问题。在支护中应用较为普遍的是吊钩式前探梁结构，在进行施工现场保质过程中，需要做好间隔以及长短的合理设置，要通过对三根调式前探支撑架的应用，将其平行布置在巷道之中。同时，为保证固定点的品质，需要设置至少两个支撑点，要在固定不动的状态下，通过对结构进行加固的方式，有效提高固定点的坚固程度。

(3)混凝土支护技术 该项支护技术会通过对喷射混凝土技术的应用，展开混凝土支撑架的建设，会和锚杆支护一起达到良好的稳固周围围岩的效果。在使用过程中，一方面，需要对混凝土喷涌机械设备进行有效布局，保证设备使用的规范性，通过对巷道结构进行多方面分析的方式，确定具体的支护方案以及施工参数；另一方面，根据步骤要求进行掘进以及支护处理，通过设置暂时性锚杆的方式，利用喷洒一层薄混凝土的方法，根据规定要求展开锚杆设置，确保各关键点的质量，保证相关问题能够得到妥善处理。同时，需要通过对锚网喷射混凝土技术的科学应用，达到切实强化金属丝网抗压能力的目标，以便保证最终混凝土支护效果。

3.3 支护管理

以锚杆支护应用为例。为保证最终的支护质量，需要对支撑点以及掘进施工进行严格管控，对螺帽品质以及精密度进行科学挑选，使用专用型锚杆螺母，对整体支架的承受能力进行强化处理。对掘进支撑点展开动态化检测，通过对锚索技术欠缺问题以及隐患部分进行分析的方式，利用检测技术展开精准定位，确保支撑点抗压强度以及施工安全性均能够得到有效提高。需要通过抽样检测的方式对锚杆支护原材料品质进行检查，及时对存在问题的产品或有瑕疵的产品进行处理，制定针对性较强的奖惩管理机制，保证各项施工均能够按照规范严格展开。需要制定明确的岗位责任机制，通过进行产品质量检验的方式，做好喷锚支护以及一系列操作，并要制定长期性检测计划，确保巷道工作面工作期间的支护稳定性，保证支护结构的优势与作用能够得到充分发挥。

4 掘进支护优化方式方法

4.1 优化巷道掘进管理模式

在对掘进管理模式进行优化过程中，一方面需要做好岗位的分配工作，对生产节奏以及工作强度进行科学把控，对岗位的具体人数以及权责分配等做出正确的处理，合理涉及班次之间的交接以及准备时间，保证各项工作都能够有序展开；另一方面需要做好技术服务以及员工培训工作，保证巷道测量跟进工作的精准度，做好测量仪器的精度校验以及施工精度管控，为相关施工工作开展提供数据信息。通过对工作人员展开专业化技能培训的方式，帮助人员明确整体施工的管控要点以及操作规范，需要将人员的表现以及各项操作纳入到考评之中，从而通过给予其相应奖励的方式，保证人员的工作积极性，确保各项工作能够得到高质量落实，保障整体开采工作开展效果。

4.2 对掘金设备配置进行优化

加进行设备的选择过程中，需要按照巷道的决定要求以及支护情况，展开相应的设备选择和优化升级。需要通过对采矿工程的地质条件以及施工要求等各项内容的分析，做好相应的设备选择。例如，如果巷道的断面相对较小，破岩的难度相对较低，可通过选择轻型掘进机的方式，在保证整体施工设备的同时，保障设备的操作灵活程度。在进行运输设备的选择过程中，需要重点做好刮板运输机以及胶带运输机的选择，对掘进机的型号和功率进行充分分析之后，按照分析结果，对设备的具体情况做出正确选择，保证设备之间的匹配程度，连续展开装运作业以及掘进作业，提高整体工作的开展效率。在进行锚杆钻机的选择过程中，需要加大对凿岩机等设备的引进力度，通过对设备的优化和升级，利用先进性的设备做好整体工作的效率提升和质量提升，保证能够满足噪音低以及污染小腾方面的需求，可以为支付工作的高质量开展提供精准支持。

4.3 对掘进工艺进行优化

巷道断面面积的不断增加，会导致围岩应力以及地质条件变得更加复杂，为确保巷道结构能够达到相应要求，需要按照围岩实际特点展开截割施工优化处理。如果围岩的整体结构相对较为完整，强度相对较高且存在着节理不发育的情况，可以按照从中心到四周的顺序，展开截面的切割施工，保证断面的形状成型质量，确保不会对周边的围岩形成不良影响，这种方式较为适合较大断面区域的施工。但如果地应力相对较高，存在着容易出现片帮的状况，需要按照两次成型处理的方式，保证巷道两帮的支护效果以及围岩稳固程度，应按照先中间后两帮的方法进行截割，保证帮部得暴露时间可以控制在最小。如果存在顶部裂隙相对较多，整体施工环境较差的问题，需要在展开掘进的同时做好支护操作，做好两次的截割处理，对顶板悬空时间进行有效控制，防止出现安全事故。

4.4 强化支护方式方法

在进行支护工序的安排过程中，需要保证支护工序的应用时间能够占到总体施工时间的一半左右，需要对施工工序的交叉时间以及其他方面时间做出科学安排，避免出现对其他工程施工造成干扰的状况。在完成锚杆的安装之后，需要停止对掘进机进行使用，以防出现支护和掘进施工分离的状况。同时，可以在顶板条件允许的情况下，利用弱化支护形式进行处理，以便在有效缩短掘进机停机时间的同时，保证支护质量。

5 结 语

采矿业是我国国民经济组成的重要元素之一，为有效降低各种安全事故的产生概率，不断提高况下开采作业的安全性以及有效性，企业需要进一步提高对巷道掘进以及支护工作的关注力度。不仅需要按照矿下的具体情况，设置科学掘进方案，保证掘进施工能够稳步进行，同时还要做好临时支护以及永久性支护技术的应用工作，需要按照矿下的具体情况对各项施工操作展开严格管理，保证整体开采工作开展安全程度，从而推动我国采矿事业的稳性发展。