采矿工程巷道掘进与支护技术的应用

采矿工程巷道掘进与支护技术的应用

辜暑丰

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摘要：

社会的快速发展和科技的进步，采矿工程作为重要的基础产业，其生产效率与安全保障显得尤为关键。巷道掘进与支护技术作为采矿工程中的核心技术，其应用直接影响到矿山的生产效率和工人的生命安全。本文旨在深入探讨采矿工程巷道掘进与支护技术的应用，以期提高矿山生产效率，降低安全风险，为采矿工程的可持续发展提供有力支持。

关键词：采矿工程；巷道掘进；支护技术

引言：

巷道掘进与支护技术是采矿工程中的重要环节，其应用和发展对于提高矿山生产效率、保障工人安全、实现绿色可持续发展具有重要意义。随着科技的进步和采矿工程的发展，巷道掘进与支护技术将不断得到优化和创新，向着智能化、绿色化的方向发展。

一、巷道掘进技术的应用

巷道掘进是采矿工程中的关键步骤，其目的是为了开采矿石，运输人员和物资。随着科技的发展，巷道掘进技术也在不断更新迭代，从最初的人工挖掘到现在的机械化、自动化掘进，大大提高了生产效率。

（一）综合机械化掘进技术

综合机械化掘进技术是现代采矿工程中最常用的巷道掘进技术。该技术主要利用综合掘进机设备和供电通风除尘设备仪器来完成破煤、装煤及转载运输、支护等工作。悬臂式掘进机以其连续掘进、高安全性和稳定性、大幅度提高掘进速度的特点，在采矿工程中得到了广泛应用。同时，随着科技的进步，掘进机的性能也在不断提升，例如机身小巧、稳定，能够自动对故障及工矿进行检测等。

（二）定向钻进技术

定向钻进技术是一种高精度的巷道掘进技术，适用于复杂地质条件下的巷道掘进。该技术通过精确控制钻进方向和角度，实现巷道的精确开挖，减少了对周围岩石的破坏，提高了巷道的稳定性。

二、巷道支护技术的应用

巷道支护技术是保障巷道稳定，防止巷道塌方、瓦斯爆炸等安全事故的重要手段。在采矿工程中，巷道支护技术的应用对于保障工人安全，提高生产效率具有重要意义。

（一）锚杆支护技术

锚杆支护技术是一种常见且有效的巷道支护方式。通过在巷道壁面钻孔并安装锚杆，利用锚杆的拉力将巷道壁面的岩石紧固在一起，形成稳定的支护结构。这种支护方式能够有效地防止巷道塌方，提高巷道的稳定性。

（二）喷射混凝土支护技术

喷射混凝土支护技术是一种将混凝土通过喷射设备直接喷射到巷道壁面，形成一层坚固的支护层的技术。这种支护方式能够快速、有效地对巷道进行封闭和加固，提高巷道的整体稳定性。同时，喷射混凝土支护技术还具有良好的抗渗性和耐久性，能够有效地防止水害和瓦斯等安全事故的发生。

三、巷道掘进与支护技术的优化与创新

尽管巷道掘进与支护技术已经取得了显著的进步，但仍然存在一些问题和挑战，如巷道掘进速度受地质条件影响大，支护结构的稳定性和耐久性有待提高等。因此，我们需要继续优化和创新巷道掘进与支护技术，以满足采矿工程日益增长的需求。

一方面，我们可以加强对地质条件的研究，通过地质勘探、三维建模等手段，精确掌握巷道周围岩石的分布和性质，为巷道掘进和支护提供科学依据。另一方面，我们可以研发新型支护材料和支护结构，提高支护结构的稳定性和耐久性，降低支护成本，提高采矿工程的经济效益。

四、巷道掘进与支护技术的智能化发展

随着大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的快速发展，智能化已经成为采矿工程发展的重要趋势。巷道掘进与支护技术作为采矿工程的核心环节，其智能化发展也备受关注。

（一）智能化掘进技术的应用

智能化掘进技术通过集成传感器、控制系统和数据分析算法，实现对掘进过程的实时监测和智能控制。通过安装传感器，可以实时监测巷道掘进过程中的各项参数，如掘进速度、掘进方向、岩石硬度等，为操作人员提供准确的数据支持。控制系统可以根据监测数据进行智能决策，调整掘进机的工作状态和参数，提高掘进效率。同时，数据分析算法可以对监测数据进行处理和分析，提取有价值的信息，为掘进过程的优化提供指导。

（二）智能支护系统的研发

智能支护系统利用物联网、云计算等技术，实现对巷道支护结构的智能监测和预警。通过在支护结构上安装传感器，可以实时监测支护结构的受力状态、变形情况等，及时发现潜在的安全隐患。云计算技术可以对监测数据进行集中存储和处理，提供强大的数据分析和处理能力。当监测数据超过预设的安全阈值时，智能支护系统可以自动触发预警机制，提醒操作人员采取相应的措施进行处理，防止事故的发生。

五、巷道掘进与支护技术的绿色发展

随着全球环境问题的日益严峻，绿色、低碳、可持续发展成为采矿工程的重要方向。巷道掘进与支护技术的绿色发展也是未来的必然趋势。

（一）绿色掘进技术的推广

绿色掘进技术旨在减少掘进过程中的环境污染和资源消耗。例如，采用低能耗、低排放的掘进设备，减少能源消耗和废气排放；优化掘进工艺，减少废渣、废水的产生；推广利用可再生能源的掘进方式，如太阳能、风能等，降低对传统能源的依赖。

（二）可循环支护材料的研发

传统的支护材料往往难以降解或回收再利用，对环境造成一定的压力。因此，研发可循环支护材料成为绿色支护技术的重要方向。这些材料应具有高强度、高耐久性、易回收等特点，能够在保证支护效果的同时，降低对环境的负面影响。

六、采矿工程巷道掘进与支护技术的应用策略

（一）加强人才培养与引进

针对巷道掘进与支护技术的专业人才需求，应加强高等教育和职业教育中的相关课程设置，培养具备扎实理论基础和实践能力的人才。同时，通过举办技术培训班、研讨会等形式，提升现有技术人员的专业水平和实践经验。此外，还应积极引进国内外优秀人才，为技术创新提供人才保障。

（二）构建技术创新体系

为了推动巷道掘进与支护技术的持续创新，需要构建以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系。企业应加大研发投入，建立技术研发中心，加强与高校、科研院所的合作，共同开展技术攻关和新产品研发。同时，政府应出台相关政策，鼓励和支持技术创新，为技术创新提供良好的环境和条件。

（三）巷道掘进与支护技术的国际交流与合作

在全球化的背景下，加强国际交流与合作是推动巷道掘进与支护技术发展的重要途径。通过与国际先进企业和研究机构的交流与合作，可以引进先进的技术和管理经验，提升我国采矿工程的技术水平。

（四）拓展国际合作与交流渠道

通过举办国际会议、技术展览等形式，加强与国际先进企业和研究机构的交流与合作。建立国际合作机制，共同开展技术攻关和新产品研发，推动巷道掘进与支护技术的国际化发展。同时，加强与国际矿业组织的联系与合作，共同推动全球采矿工程的发展与进步。

（五）建立标准化管理体系

建立巷道掘进与支护技术的标准化管理体系，包括标准的制定、修订、实施和监督等环节。通过设立专门的标准化管理机构，负责统筹协调技术标准的制定和实施工作，确保标准的科学性和有效性。同时，加强标准执行情况的监督检查，对违反标准的行为进行及时纠正和处理，保障技术的规范应用。

结束语：

巷道掘进与支护技术作为采矿工程中的关键领域，其应用和发展对于提高矿山生产效率、保障工人安全、实现绿色可持续发展具有重要意义。未来，随着科技的进步和采矿工程需求的不断变化，巷道掘进与支护技术将继续迎来新的发展机遇和挑战。我们应密切关注技术发展趋势，加强人才培养和技术创新体系建设，推动巷道掘进与支护技术的不断进步和发展。

参考文献：

[1]张晓刚.煤矿采矿工程巷道支护技术的应用研究[J].自动化应用,2024,65(10):140-142.

[2]司洪福.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2024(07):121-123.

[3]闫伟.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术分析[J].低碳世界,2024,14(02):49-51.