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

谷建锋

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摘要：矿企是我国的经济支柱，做好采矿工作十分重要。采用专业的开采技术与针对性的巷道防护方法是顺利完成采矿工程生产的关键，在实际工作中需根据工程的实际情况进行采掘，以维护工程现场作业人员的生命安全。就当前采矿工程巷道掘进和支护的重要性进行分析，首先阐述了巷道掘进与支护技术的影响因素，其次总结了技术应用要点，旨在促进相关技术体系的完善，促进采矿行业的可持续发展。

关键词：采矿工程；巷道掘进技术；支护技术

引言

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。在新技术、新设备的支持下，巷道掘进与支护技术体系已较为成熟。巷道掘进包括爆破掘进、机械掘进。巷道支护包括锚杆支护、支架支护等。每种技术的操作方法和适用条件都不同，采矿人员应根据现场情况合理选择，加强现场技术控制，确保采矿作业的顺利开展。

1采矿工程巷道掘进和支护的重要性

在进行金属矿开采时确保巷道的安全性、保证施工的顺利进行，掘进和支护是必不可少的。在巷道掘进过程中为了保证岩石能够顺利稳定运输，必然要加强巷道空间保护，确保相关工作人员的安全性，这就需要有效的支护技术应用。对于采矿工程来说，不管是巷道掘进还是支护，最终目的都是要保证运输开采设备的正常运行，能够确保采矿施工的稳定和高效。在采矿工程进行中往往会遭遇到各种复杂的地质条件，巷道掘进中可能会遇到软岩等情况，所以需要采取有效的支护来保证巷道的支撑，避免发生崩塌或者破坏。除此之外，在巷道掘进过程中利用现代先进掘进技术能够满足地形地势的要求，可以进一步提升金属矿开采质量以及效率。

2采矿工程巷道掘进技术应用分析

2.1地质勘察工作

巷道掘进作为采矿工程的一项重要步骤，只有在保证巷道自身稳定性的基础上，才能进一步保证煤矿的顺利开采与运输。在采矿工程中，为避免地质环境因素对巷道掘进的效率、效果以及安全性带来不利的影响，在正式进行巷道掘进工作之前，必须要通过开展全面的地质勘察工作，以明确矿藏地区的地质构造情况，明确煤矿资源的分布情况，为后续的巷道掘进作业以及煤矿的开采作业的顺利展开打下基础。具体地质勘察作业的展开需要结合现场的实际情况，选择合理的勘察技术，以确保勘察目标的实现，同时也使得地质勘察的效率得到保证。实际勘察中，可利用三维地震综合勘探技术，来对地质构造情况的勘测，能够获取准确的地质构造数据，为后期巷道掘进以及支护作业的展开提供可靠的依据。

2.2通风除尘

对于确保巷道掘进安全性来说，通风除尘是非常关键的，是保证施工安全的基础和重要措施。在实际操作时要根据巷道具体情况选定合适的通风机型号、数量，并将其设置在合适区域。一般情况下要根据巷道掘进过程中需要的风压、风量选定合适型号的通风机，最为常用的通风机主要是压入式的通风机，在实际应用时需要根据实际情况确定其位置、数量，并配置相应规格的风筒，从而能够更好地发挥风机的作用，同时也要最大程度防止发生涡流、漏风等问题；另外，在正式使用之前为了保证其有效性需要对其性能进行必要试验，从而保证所设通风系统可以符合不同环境的通风需求。

2.3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。

2.4钻眼爆破掘进

以机械设备为主的巷道掘进，是利用钻头等破碎矿层，使用带式输送机将小块矿石运出。但是在掘进过程中如果遇到坚硬岩石，利用钻头则无法进行破碎，或是需要花费较长时间破碎，导致巷道掘进受阻。在这种情况下，就需要利用钻眼爆破技术。其操作方法是在掘进设备不能快速掘进的情况下，使用小直径的金刚钻头，在坚硬岩石上钻出一个炮眼，将适量的炸药填充到炮眼中。若岩石体积较大，可连续设置多个炮眼，在保证现场安全的情况下顺序起爆。成功爆破后，原本整体岩层裂开，对于小块矿石可直接清理、运输，剩余的大块岩石也能够使用掘进设备轻易破碎。该方法可作为机械掘进困难情况下的一种辅助手段，炮孔直径、跑孔间距、装药量等都是影响爆破效果的直接因素，需要技术人员根据现场情况具体确定。

3采矿工程巷道支护技术的应用

3.1预制钢筋混凝土支架技术

预制钢筋混凝土支架技术指的是利用预先制作好的钢筋混凝土构件，在巷道内装配成为支架以起到支护作用的一种技术。这种支护技术有着强度高、承载能力强的优势，通常单个支架能承受200T的荷载，并且在支护的过程中不会轻易产生变形，也正是因为如此，这一技术在煤矿巷道支护中有着非常广泛的应用，但同时预制钢筋混凝土支架技术在应用中也面临着自重大、伸缩性差的缺点。对矿山巷道支护而言，应用最为普遍的形式就是吊环型前探梁，主要是在前期临时支护措施的协助下，在巷道中将三根吊挂前探支架，根据设计好的长度和间距进行平行布置，并使得每根支架都能与吊环进行固定和匹配，形成一个支架支护系统。固定点应当确保不少于两个，同时还要对相关加固措施进行落实，以确保固定的质量。

3.2型钢支护

在型钢支护技术中，工字钢和Ｕ型钢的应用比较常见。在椭圆形巷道、圆形巷道、半圆形巷道支护施工中，均可应用型钢支护技术。对于这类户型巷道，均能够发挥良好的支撑和安全防护效果，避免在巷道掘进过程中发生工作面偏移问题，进而显著提升巷道稳定性。型钢的抗压能力、抗拉能力以及抗剪能力均比较强，可显著改善巷道承载横纵截面承载能力，同时还可对掘进阻力进行有效控制。需要注意的是，矿压支护型钢抗弯截面模量可对其断面结构参数产生直接影响，因此，应当根据实际需要选择不同几何形状的支护型钢，对抗弯截面模量进行有效控制。

3.3锚杆支护

锚杆支护是巷道支护中最为常见的一种，其布置方式比较灵活，一种形式是随着巷道掘进，等间隔布置锚杆，起到支撑作用;还有一种形式是在围岩变形或裂缝处增设锚杆，起到保证围岩稳定的效果。随着锚杆支护技术的发展，杆体材料也在不断创新，除了常规的钢质杆体外，近几年出现了复合玻璃钢锚杆，其杆体材料主要是玻璃钢，内端头是左旋麻花结构。复合玻璃钢锚杆的外部尺寸在26mm之内，适用于孔径范围在28～32mm的钻孔中，需要将锚杆及岩石层面之间的角度控制在75°以上，紧密结合锚固剂安装锚杆，合理控制搅拌时间，以保证锚杆妥善固定，避免发生中断现象。

结语

巷道掘进以及支护是保证采矿工程安全性的重要手段，在采矿过程中不但要尽量提升开采效率，降低资源损耗，而且要确保巷道施工安全性是非常关键的。在巷道掘进过程中要应用合适支护技术，在确保施工人员安全性的基础上才可以确保巷道掘进的顺利实施。因此相关工作人员要对安全问题进行严格控制，采取合理支护技术确保开采的安全性，进一步提升工程施工效率。

参考文献

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