掘进开拓巷道支护设计与应用

掘进开拓巷道支护设计与应用

张睿

安徽省淮南市淮河能源控股集团谢桥矿开拓三区 安徽省淮南市 236221

摘要：在目前对掘进作业面进行施工过程中，我们国家重点运用的支护方式为锚喷网联合技术，只是因为矿下的施工环境较为恶劣，地质结构又非常复杂，同时上部岩石层与周边已经踩空区域的采掘压力对于掘进巷道的建设会带来非常大的干扰，有关掘进巷道的支撑保护又存有着非常大的缺陷，进而对掘进巷道建设的安全性带来了较大的影响，在此环节中出现的安全事故是非常多的。

关键词：巷道支护;煤矿掘进;支护方案;优化设计

1煤矿巷道掘进支护技术概述

矿下巷道掘进的支撑保护技术重点包含围岩支护增固与支护技术两种。在被动式的支护方式中最重要的方式就是覆盖金属形式的支护，也就是覆盖金属支撑法。其主要是围绕金属支护部件制作而成的岩石表层支护的道路。其能够有效减慢周边岩石的变形速度。覆盖金属支护法也是用作临时支护的方式。所以，在进行实际作业过程中，对其的应用通常都是暂时的，想要长久的应用就会降低其安全性。而围岩支撑则属于主动型的支撑技术，锚固支撑就是围岩支撑最常用的支护方式。因为创新科技的不断完善，锚杆钻孔科技逐渐被用在了岩石的钻锚栓锚索。其不但能够使岩石表层环绕锚地钢筋达到支护的效果，还能够降低围岩的形变循环。多支持技术又叫做多种支持技术所运用到的复合型技术，其重点方法就是运用各类支持方式的结合或者运用复合材料实施支护。

2煤矿掘进巷道支护相关参数分析

2.1断面形状

煤矿掘进巷道支护中，断面形状参数的选择十分重要，由于不同区域地质条件不同，煤矿巷道形态存在显著差异，随着施工巷道顶板压力增加，可以发现相较于梯形和矩形巷道而言，拱形巷道承压能力更强，但是由于巷道顶板容易破碎，后期维护难度较大，所以会对后续采掘作业活动顺利展开带来一定阻碍作用。故此，充分结合区域实际情况，巷道掘进中选择合理的支护方式和巷道形态，对作业活动全面监控，逐步提升巷道掘进效率，维护作业安全。

2.2巷道支护参数

煤矿巷道掘进中，支护参数选择是否合理对于巷道支护效果影响较大，需要进行充分的地质勘察来选择合理支护参数，提升巷道围岩稳定性，确保掘进活动安全有序进行。明确巷道掘进目标，整合与分析巷道支护参数基础上选择支护方法，促使巷道设计标准和实际情况相契合，维护巷道支护安全，带来更大的经济效益。

2.3支护时间

支护时间选择对于煤矿掘进影响较大，作业期间受到不同应力作用影响，巷道围岩呈现塑性状态，由于支护不合理加剧顶板破碎和变形问题，威胁到作业人员生命安全。在巷道掘进作业活动结束后，如果应力超过限定值，需要及时有效的对巷道安全维护。结合实际情况，选择合理有效支护措施来降低压力应力对巷道的破坏，维护巷道作业安全。

3采矿工程巷道支护技术的应用

3.1砌碹支护技术应用

一般砌碹支护技术的应用组成大部分是料石、混凝土砌块以及钢筋混凝土等。砌碹支护技术大多是应用在煤矿巷道施工的早期，其主要的特点是加固性极强，并且技术应用较为简便，但其应用过程中因其属于被动刚性支护，需要耗费大量的人力进行，这也就使其施工进度较为缓慢，适应性也较差，对人力成本和时间成本要求较大，导致其应用范围受限。

3.2混凝土支护技术要点

作为运用最广泛的一种支护方法，混凝土支护技术由于支护效果良好，广受施工人员青睐，其技术要点也备受关注。第一，不能随意决定混泥土设备的位置，需要综合各种因素进行考量，保证设备布置的合理性。第二，施工过程中，施工人员应该在设计图的指导下安装相关构件，切忌融入过多个人想法，施工作业必须完全满足施工规定和设计要求，细节部分更要多加注意。第三，金属网的强度也应该成为施工人员关注的重点，其对最终的支护效果影响重大。

3.3锚杆支护技术的应用分析

通常情况下，所谓的锚杆支护主要对破碎的围岩进行加强，通过锚杆支护技术可以更好的对围岩上出现的破碎带、裂纹进行更好的控制。尤其当锚杆支护采用以后，极大的保证了支护区围岩的完成性，同时煤矿巷道稳定性也得到了有效的保证。此外通过锚杆支护技术的应用，使得围岩周围应力转移到围岩深部，在一定程度上有助于分散巷道周围的应力。在面对软岩回采巷道时，此时为了保证实际的支护效果，此时需要选择多种方式联合进行支护。具体主要体现在以下方面内容：其一，运用支护网强化巷道围岩，同时可选用组合梁连接锚杆对那些较为薄弱的地方进行支护。通过当前这种支护方式的运用，使得巷道围岩刚度得到了保障，对巷道周围破碎区很好的控制。其二，为了实现支护效果的最优化，通常情况下可以进行二次支护，以此来对巷道进行加强支护。在实际的支护过程中，一般情况下可以选用一定的柔性支护，通过当前这种设计方式，可以保证围岩发生破裂的情况下，有助于在最短的时间内将围岩破裂产生的能量进行释放，进而降低安全事故发生的几率，不仅可以保证相关作业人员的安全，同时也降低了对煤矿企业的经济损失，保证煤矿企业安全生产。为最大程度化发挥锚杆支护作用，则需要在巷道支护过程中，严格控制好锚杆配件的质量。当围岩应力较大的情况下，此时可利用专业的锚杆螺母代替普通的锚杆螺母。通过当前这种设计方式，可以保证锚杆支护效果的最大化。在具体的应用过程中，为了避免锚杆的托板因受力过大而造成变形破坏，则需要注重提升锚杆支护效果，具体主要通过对锚杆托板进行加厚处理实现。当锚杆支护结束后，根据具体支护的需要，应当对锚杆支护效果进行检验，在实际的检验过程中，相关技术人员要注重动态监测技术的应用，同时要严格按照检验流程进行操作，主要对锚杆受力状况进行实时监测。可以及时发现锚杆支护过程中存在的问题，同时根据实际监测的结果，有针对性量作出相应的改进。锚杆支护失效在支护过程中较为常见，为了避免更多的锚杆失效，则需要采取有效的补救措施。

4巷道掘进技术应用注意事项

采矿作业期间，当需要进行爆破或装矿时，施工人员必须先将矿石通过扒装机运输到指定的设备上，然后才能进行后续操作。该设备具有安全、稳定、配合度高、高效等特点，因此在巷道掘进中，除使用掘机机之外，还可以配备相应的传输设备，使其形成整合式的流水线作业模式，提高巷道掘进进度，保证工程的整体施工效率。但是，巷道掘进的复杂性较高，系统化程度较大，因此巷道施工必须由专业技术人员进行组织，科学规划，以确保巷道掘进和后期使用的安全。当施工人员从岩石内开辟出巷道后，要做好支护工作，为巷道支护安装奠定基础。

结束语：

巷道掘进与巷道支护有着密切联系，对采矿工程的整体安全具有重要影响，同时也是采矿过程中必须重视的环节。为了使采矿工作顺利开展，采矿企业必须加强对巷道掘进和支护技术的研究，进一步完善生产体系，优化各项结构参数和生产工艺流程。同时，要结合以往采矿施工经验，根据施工标准和要求，合理制定方案，保证采矿工程施工质量。采矿企业应该将施工安全放在首位，全面考虑巷道掘进和支护技术的应用安全性，注意施工细节，严格按照施工标准进行作业，以促进我国采矿业的可持续发展。

参考文献：

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[2]胡国宏.采矿工程巷道掘进及支护技术的应用探究[J].中国石油和化工标准与质量，2018（10）：134-136.

[3]来明明.超前支护在采矿工程中的应用研究[J].能源与节能，2018（7）：161-162.