采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

白军方

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摘要：随着我国采矿事业的不断发展，采矿工程涉及的内容相对较多，流程相对复杂，如地质勘探与资源开采等，对施工安全提出更高要求。煤矿应注重对巷道掘进技术，并结合支护技术，创建相对安全的开采环境，为煤炭等资源运输提供良好的条件。因此，企业应充分掌握巷道掘进技术的应用要点，确定支护技术类型，在此基础上，完善施工方案，提升煤炭等资源开采水平，为资源应用提供支持。

关键词：采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用

引言

对于采矿工程而言，其属于系统性的工程具备的专业性比较系统，同时存在相应的危险性。在采矿工程中，巷道掘进与支护是一项基础性工作，其安全和有效的实施直接影响采矿工程的生产效率和安全生产，因此巷道掘进与支护技术的研究和应用具有重要的意义。故而在实践过程中，相关单位要做好细节的控制工作，要从巷道掘进与支护方面着手，探寻出有效的掘进方式以及支护方案，以保证施工中的各项参数落实到位，减少工程隐患问题出现。

1采矿工程巷道掘进和支护技术概述

煤矿采矿工程中的巷道掘进和支护技术是煤矿开采中的重要环节，直接关系到矿井安全和生产效率。巷道掘进是指在煤矿中开挖的通道，用于运输、通风和排水等作用。而巷道的支护则是为了保障巷道的稳定和安全，防止坍塌和塌方事故的发生。在煤矿巷道掘进中，通常会采用机械化掘进的方式，如使用掘进机、钻爆机等设备进行开挖。同时，还需要根据矿层的地质条件，选择合适的掘进方法和工艺，以确保掘进的顺利进行。在掘进过程中，还需要对巷道进行定期的检查和监测，及时发现问题并进行处理，以保障巷道的安全和畅通。此外，还可以采用注浆、喷浆等技术来加固巷道的围岩，提高其稳定性和安全性。在实际的煤矿采矿工程中，巷道掘进和支护技术的应用既要保证煤矿的安全生产，又要提高煤矿的生产效率。因此，煤矿工程师需要综合考虑地质条件、掘进设备、支护材料和施工工艺等因素，选择最合适的掘进方法和支护技术，并加强对施工质量的监控和管理。

2采矿工程巷道支护分类与材料

2.1临时支护

临时支护是在巷道掘进过程中采用的一种短期支护措施，目的是保证巷道的安全和稳定，以便进行后续的掘进工作，临时支护主要使用的材料包括木材、钢材、钢丝网、石棉水泥板等，根据具体情况选择需要的材料，以确保其满足临时支护的需求。其中，木材是最常用的临时支护材料之一，在采煤工程中，木材支护的优点是价格便宜、易于加工、便于现场加工和调整，可以满足不同形状和尺寸的支护需求。但是木材的缺点也很明显，易受潮、易燃，容易出现翘曲、变形等问题，需要经常维修和更换。

钢材作为临时支护材料，优点是强度高、稳定性好、使用寿命长，钢材的使用方式包括钢支架、钢管支撑、钢带、钢丝绳等，在选择钢材时需要考虑其尺寸、规格和强度等因素，以确保其满足支护的需求，但是钢材价格相对较高，使用成本也较高。其中，钢丝网比较常用，轻便、易于搭建、使用方便、适应性较强，在不同的地质条件和巷道形状中均可使用。使用钢丝网时，工作人员要选择适当的规格和强度，并采用正确的安装方式和固定方法，以确保其满足支护的需求。

2.2永久支护

永久支护是一种长期性的支护措施，一旦完成，就不需要再进行修改或更改。它主要用于保证巷道在长期使用中的安全和稳定，永久支护主要使用的材料有钢筋混凝土、预应力混凝土、锚杆锚索和聚合物材料等。钢筋混凝土是一种常用的永久支护材料，具有强度高、耐久性好等优点；预应力混凝土是一种在施工过程中施加预应力的混凝土，能够提高混凝土的强度和耐久性；锚杆锚索是一种用于加固巷道支护结构的材料，强度高、耐久性好；聚合物材料是一种新型的永久支护材料，质量轻、施工方便。

3采矿工程涉及的巷道支护技术

3.1锚固支护技术

在采矿工程中，巷道掘进环节利用的支护技术类型相对较多，使企业愈加注重支护技术筛选。企业应用频率较高的技术为锚固支护技术。该技术在成本下降与支护稳定性方面具有一定优势，从巷道总体布局着手，借助支护系统，对巷道布局加以优化，提升巷道运行稳定性，保障煤炭等资源开采作业有序开展，增加开采量，提升开采水平，提高企业经济效益。该支护技术主要涉及的支护材料有两种，即锚杆与锚固剂，并应用螺栓等零部件，选用扭矩螺母对巷道内表面实施挤压，保证巷道围岩应力的平衡性，降低围岩裂缝产生概率，有效控制裂缝扩展现象，规避巷道坍塌现象。

3.2通风与降尘技术

通风技术的主要目的是保证矿井内的空气流通与更新，通过有效的排除有害气体和粉尘，维持矿工工作环境的清洁与舒适。通风系统主要包括进风系统和排风系统，进风系统通过合理设置进风巷道和进风井口，保证新鲜风流进入矿井。排风系统则是将污浊空气排出矿外。合理的通风系统能够控制矿井内的温度、湿度、氧气含量及有害气体和粉尘的浓度，保证矿工的健康与安全。除尘技术是为了降低空气中粉尘浓度，防止粉尘对矿工呼吸系统和身体健康的危害。除尘器除尘技术在实际技术运用中，除尘效率可以达到70%～95%，虽然这种除尘技术的效率较高，但是，由于设备自身结构的复杂限制，存在能耗损失严重的问题，所使用的区域也存在局限性。

3.3锚杆支护技术要点

如果巷道永久支护采取的是锚杆支护的结构形式，为了保证施工质量，一方面锚杆抗拉、抗剪等方面的性能合格，在计算与分析环节，确保各个方面的性能达标，还需要利用经验公式，考虑到巷道形式与支护标准，确定最佳锚杆长度、间距等方面的要求。另一方面粉尘对于巷道作业产生的影响也是比较大的，所以需要合理地布置除尘系统，保证内部空间粉尘浓度处于合理的范围内。为了有效地避免出现托板变形而产生严重的事故，需要加厚托板，保证其抗变形性能合格。此外，还需要随时监控锚杆支护结构，了解运行状态，只要是出现问题应该立即整改。

3.4棚式支护技术

在煤炭资源开采之前，为创建相对安全的作业环境，企业会对支护技术加以利用，保障开采作业有序开展。棚式支护技术的应用频率相对较高，可有效提升支护强度，提高支护系统承载力。该施工技术应用，支架搭建时要注重利用金属材料，保证支架强度，实现采矿作业辅助目标，提高生产作业的安全性。同时，随着开采流程的推进，开采范围逐渐扩大，可借助该支护技术维持通道高度，以免通道高度产生变化。然而，该技术应用过程中，若开采面积较大，会对技术应用效果造成影响，使周围地势产生变化，提升作业风险。

3.5砌碹支护技术

砌碹支护技术是指在巷道侧壁设置砖石墙体，形成墙体支撑结构，以增强巷道围岩的稳定性，该技术适用于坚硬围岩和小断面巷道的支护，具有支护效果好、施工周期短的优点。在砌碹支护技术的施工中，工作人员需要注意墙体的垂直度和水平度，以确保支护结构的稳定和安全。

结语

综上所述，影响采矿工程巷道掘进与支护的因素主要包括地质条件、采矿方法、巷道断面形状、巷道长度等。在巷道掘进与支护技术实践方法的实际应用中，需要根据具体的巷道工程特点，综合考虑影响因素，制定科学合理的巷道掘进与支护技术方案，并严格按照技术要求进行施工和质量控制，提高工程巷道掘进与支护生产效率，为我国的煤炭事业发展奠定牢固的基础。

参考文献

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