采矿工程巷道掘进和支护技术探析

采矿工程巷道掘进和支护技术探析

胡向南

130827198404013000

摘要：现如今，我国经济发展十分迅速，采矿工程行业面临严峻的市场环境。作为企业，若想占据一定的市场份额，提升社会信誉，必须注重采矿过程中的细节把控，做好人、物、环境等因素的监管。作为技术人员，也需结合工程现场情况编制转向掘进与支护方案，以提高掘进支护效率，有效避免安全事故的发生。

关键词：采矿工程；巷道掘进；支护技术

引言

长期以来，采矿作业存在着风险大、效率低的特点，不仅对作业人员安全构成较大威胁，而且对生态环境也有很大影响。随着矿产资源开发力度的提升，采矿工程的技术形式和施工安全成为社会广泛关注和重视的问题。通过技术创新，加快推进采矿工程的绿色化转型，已成为采矿工程发展的基本方向。政府需要积极支持，建立矿产企业间的技术交流平台。采矿企业应重视采矿技术的创新，逐步完善采矿的标准流程，以推动采矿业的升级和发展。

1采矿工程巷道特点

对于采矿工程巷道，可以将其特点整理为以下几点：第一，存在瓦斯爆炸风险。采矿工程巷道主要设置在煤层附近区域，煤层中如果存在瓦斯气体，具有一定的瓦斯爆炸安全风险。同时，已经废弃的旧矿井，也有可能会出现水害问题，影响巷道的正常使用。在开展采矿作业前，需要做好瓦斯检查、探水工作，避免因瓦斯气体或采空区积水，增加采矿人员人身安全风险。第二，为提升采矿工程效率，巷道会穿过一些强度偏弱的煤层、岩层，以此提升掘进效率。可是这部分强度偏弱的煤层、岩层没有更强的稳定性，容易受到后续采矿作业的影响，需要选择合适的掘进和支护方法，确保采矿工程的安全性。第三，巷道和井口拥有较长间距，采矿工作面数量多，布设较为分散，需要更复杂的通风设计，满足巷道通风、瓦斯排除需求。第四，巷道遵循随掘随采工作原则，实际投入应用的时间偏短，大多巷道应用时间仅有1个月或2个月，最长不超过1年，这就需要选择较大变形量，可以重复应用的支护方式，做好参数设置工作。

2采矿工程巷道掘进和支护技术

2.1制定巷道掘进施工方案

在巷道掘进的施工作业环节，需要在前期的方案制定中，加强地质勘查，从多层面着手，做好全过程的技术监督，了解工程项目的具体情况，在地质勘查环节做好前期准备，确保掘进工艺操作的可行性和规范性。在地质勘察作业环节，技术人员需要对勘察过程进行进一步的完善，了解工程项目的实际需求，掌握有关参数，将应力围岩的强度参数、结构性能参数等集中记录下来，了解应力大小参数等有关的数据信息。对相关数据进行记录、分析、汇总，构建起数据模型，保证地质勘查的相关数据可以发挥出支持保障的作用，提高地质勘查工作的全面性和规范性效果。在地质勘查环节保证各项参数信息全面性，制定工程项目的掘进方案，对工程项目地质情况进行全面分析，制定高效性、可行性较强的巷道掘进处理方案。例如在大断面连续开挖的过程中。要使用专业化的挖掘设备设施，完成挖掘任务，利用间接性运输处理方案，或是采取连续运输处理方案，在稳定的地基条件和施工环境下进行生产。如果开挖过程中使用综合机械化开挖的方式，需要配备完善的设备设施，例如，输送机组合掘进机和通风除尘设施，结合对工程项目实际情况的分析，选择挖掘机的型号时，要确保挖掘机型号和工程项目实际需求的匹配性，顺利的推进项目活动的顺利开展。

2.2综合机械化掘进

综合机械化掘进方法使用的机械装置主要包括悬臂式掘进机、带式输送机、锚杆钻车等。掘进机能够将岩层和矿层分离，并将其破碎成碎石，形成的碎石由可伸缩的带式输送机从巷道内部运输到地面。通风设备、除尘设备等同步作业，为巷道掘进提供了良好的环境条件。这些机械设备相互配合，能够保证较快的巷道掘进速度。综合机械化掘进方法布置灵活，适用范围较广，但缺点也比较明显，由于掘进、转载、输送等工序分别由不同的机械设备来完成，如果其中一台设备出现故障，将会导致掘进工作停止，稳定性较差。

2.3降温

在巷道掘进支护方面，混凝土支护技术和喷锚支护技术是常见的支护形式。混凝土支护技术是一种高强度支护的类型。在应用过程中，选择喷射混凝土支护法具有便捷性和高效性的优势。喷射混凝土支护技术的应用需要对巷道围岩的力学参数进行测试，以明确应力变化的范围，从而提高巷道的支护强度。混凝土强度越高，支护效果就越好，因此需要确保混凝土的强度达到标准要求，才能提升支护效果，满足巷道支护需求。在采矿工程掘进时，选择喷射混凝土支护技术类型需要根据施工方式确定。包括湿式喷射混凝土、干式喷射混凝土和水泥裹沙喷射混凝土在内的喷射混凝土支护技术均有良好的应用前景。在大型巷道掘进时，可以采用水泥裹沙喷射混凝土支护方法。湿法混合和干法混合因为可以进行人工操作，所以应用场景非常广泛。在支护过程中，首先要搅拌混凝土，选择最适合的混凝土配比，确保搅拌均匀，以确保巷道支护的强度符合要求。喷浆时，砂浆机的喷嘴混合一定比例的清水，以确保喷射的持续性和均匀性。通过喷射混凝土，使支护构件与巷道围岩形成支护体，提高围岩支护的效率。作为主动支护的技术类型，喷锚支护可以提升围岩的结构力，强化巷道表面的支护力。在喷锚支护时，可以采用光爆锚喷支护技术，这种技术具有广泛的应用。在采矿工程掘进过程中，采用光爆喷锚支护技术的关键在于参数设计，选择和设计合适的参数可以优化支护效果。光爆锚喷网的相关参数中应包含喷锚网的不耦合系数、最小抵抗线和炮孔间距等。在确认参数的基础上，对炸药量和装药方法进行设置，合理控制光爆锚喷网的系数，不断提高巷道的支护效果，满足巷道掘进的安全性要求，确保掘进工作的安全性。

2.4喷射混凝土支护

在巷道支护中，锚杆多用于局部小范围的支护。如果矿区地质条件较差或是巷道空间较大，单纯使用锚杆进行点状支护难以达到预期效果。这时需要在锚杆支护的基础上，配合使用混凝土支护。其方法是在已经完成支护的锚杆上挂网，使网覆盖在巷道两侧围岩或上部顶板上，然后将制备好的混凝土装入喷浆机中，以较高的压力朝巷道围岩或顶板喷射混凝土。新形成的钢筋网—混凝土结构能够起到很好的加固、保护效果，显著提高巷道空间的安全性。在使用该支护方法时，要注意提前清理支护面，将松动的石块和表面的浮灰清理干净，保证混凝土与巷道墙体牢固粘结。混凝土喷射完毕后，要注意做好养护，防止混凝土流挂影响支护效果。

结语

采矿工程巷道掘进和支护作业是一项系统性工程，除本文提及的基础内容外，也可以开展机电一体化设计，利用机械设备自动化，降低采矿工程巷道掘进和支护安全风险，提升施工效率。建议在充分分析围岩环境与地质条件后，充分吸纳本文理论内容，设计一套内容更完善的巷道掘进和支护方案，并在后续施工中关注各项细节内容，以便市场输送更多优质矿石资源。

参考文献

[1]光立鑫.浅谈煤矿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(11):106-107.

[2]王凤彬,牛宝其,姜峰.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用简析[J].内蒙古煤炭经济,2020(12):142-143.

[3]王志超.采矿工程巷道掘进和支护应用[J].当代化工研究,2020(24):62-63.

[4]李鹏.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的运用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(24):145-146.