淺談復雜地質條件下采礦掘進支護技術及應用

摘 要：近年來，我國經濟發展迅速，人們生活質量不斷提高，與此同時，礦產資源的需求量也逐年增多。目前礦產的開采環境越來越復雜，尤其是一些深度較大、地質結構不穩定的采礦區，給采礦掘進支護技術提出了更高要求。文章在此基礎上就復雜地質條件下采礦掘進支護技術及應用進行分析探討。

關鍵詞：復雜地質條件;采礦掘進;支護技術應用

一、 復雜地質條件對采礦掘進工作的影響

（一）巷道固定困難

如今很多礦產資源所處位置較深，地質條件復雜，尤其是很多礦體附近都有大量松散巖土分布，給掘進工作帶來了巨大挑戰。在巷道掘進施工期間，多種外力作用導致巷道成形難度大，即使通過機械化技術保持了比較規則、穩定的形狀，但是隨著掘進深度不斷加深，周邊巖體結構發生變化，巷道各個端點、支撐物都會發生形變，導致巷道變形，產生安全隱患。巷道無法固定，給支護技術的實施帶來了困難，同時還會影響采礦效率。

（二）設備運行困難

目前我國在地下巷道掘進、采礦方面掌握著比較成熟的技術，很多地區礦產開采都實現了機械化，一方面，這些技術仍然存在著一定短板，另一方面，如今采礦行業面臨的復雜地質條件的情況越來越多，相關設備的運行和技術的實施存在著多方面問題。例如，進行半固體礦巖巷道掘進作業時，如果遭遇硬度系數超過5的巖石、巖層，掘進設備磨損程度將急劇上升，不僅對設備本身產生不良影響，還會限制巷道掘進支護技術的發揮。

（三）潛在風險因素多

在深度較大、地質條件復雜的地區進行采礦作業，存在著很多潛在的風險因素。而要充分避免這些因素，對地質勘查技術、施工管理水平的要求更高。但是目前在部分地區，我國相關礦產開采企業尚未掌握足夠先進的地質勘測和相關地質環境下可靠的掘進支護技術，同時，部分施工人員和管理人員專業素質參差不齊，很容易忽略各類風險因素，導致掘進支護施工質量不佳，誘發安全事故。

二、 復雜地質條件下采礦掘進支護技術及應用要點分析

（一）采用錨網支護技術

錨網支護技術主要是在采礦掘進巷道的周邊巖體上打入錨桿，然后將金屬網采用托板固定在錨桿上，形成完整的支護結構。（1）應用直接破頂法。在實際作業中運用掘進機，需要直接進行沖擊，爆破巷道的頂部斷層，留下其中具有穩定材質的頂板圍巖，之后還需要借助錨網鎖固定好整個頂板圍巖。但從頂板巖石來說，如果其硬度低于5，或者存在落差，并且落差小于2cm，那么，就意味著這個巖石較為脆弱，在實際施工過程中，可能會出現一些問題，如巖石的破碎。此外，在實際的采礦掘進過程中，可能會存在一些高度差異，在這種情況下，就需要合理運用破頂法支護。（2）應用后退臥底法。在開展采礦的掘進工作中，如果巷道中出現斷層下移的問題，要想最大限度提高整個工程的安全性，那么，就需要在支護工作中采用后退臥底法。如果在實際工作過程中，掘進設備的坡度小于原本應當突破的坡度，那么，就需要工作人員能夠提前構建出巷道臥底，降低整個載坡的高度，靈活利用后退臥底法，落實所有的標準和要求。

（二）進行普掘機與綜掘機臨界點的確定

針對綜掘機與普掘機運行臨界點的確定，一般情況下以巷道長度為基準，按照不同掘機類型的具體掘進水平與實際操作進行確定。例如在具體的采掘作業期間，針對普掘機的應用，需要確保其采掘長度低于300m，而綜掘機的應用，則需確保采掘長度大于300m。此種分類形式可以發揮出不同采掘機類型的作用與價值。之所以進行不同類型采掘機臨界點的確定，主要是因為綜掘機的應用可以起到生產準備時間縮短的作用，并且在作業期間綜掘機掘進工藝的應用與實際采礦作業進度要求、質量要求相符合。

（三）綜掘機類型選擇

綜掘機類型選擇至關重要，所以需要在采掘作業前依據具體情況合理選擇綜掘機類型。并結合以下方面來確保綜掘機選擇合理性：巷道斷面試用程度、礦產資源的適應強度、機器截割功率、機械設備運行效率、機械設備維修量、機身結構緊湊性、綜掘機體積、機器截割強度、機械設備配件供應有效性等方面，以此確保綜掘機的選擇與具體采掘作業開展相契合。

（四）科學采用臨時支護技術

如今比較先進的掘進設備都配備有臨時支護系統，也就是在掘進的過程當中，對作業區周邊巖體進行臨時支撐，保護設備安全。例如，綜掘機的液壓臨時支護系統，該設備的臨時支護配置是通過液壓鎖來控制。另外，在掘進作業過程中，工作人員也需要在密切關注周邊巖體狀態的情況下，合理采用液壓支柱、打點柱等方法來避免巖體崩落，保證施工安全。

（五）配套系統與施工組織管理問題

針對礦產采掘作業的開展，要想進一步提升采掘有效性與安全性，礦產企業需深入研究分析當前企業綜掘機施工過程的管理，以企業現階段發展現狀的分析為依據，制訂并落實符合企業自身發展，滿足礦產采掘作業具體需求的施工管理機制，提升企業組織管理水平。以此為依據，構建完善且健全的組織管理技術體系，將其應用于礦產采掘施工，進一步提升企業組織管理有效性，并實現對采掘作業效率的大幅度提升。以彎皮帶運輸技術操作為例，若針對的大角度長距離拐彎掘進技術的研究，以及小角度連續拐彎技術的研究已經達到26°。此項技術的突破與創新，意味著企業在后續采掘施工過程中，可以實現對掘進效率的大幅度提升，有效降低皮帶配置工作效率。鑒于此，在現階段礦產采掘作業期間，需要注重對施工工藝的合理安排，依據具體實際進一步優化勞動組織關系。

三、 結語

在采礦掘進作業環節，需要根據地質條件選用合適的掘進設備，利用成熟的錨網支護技術，結合臨時支護設施，做好掘進區和采礦區的支護。另外，通過嚴謹的技術設備管理和現場管理，根據地質條件變化而優化支護結構，才能全面提升支護結構穩定性，確保采礦工作安全、高效開展。

參考文獻：

[1]趙西鋒.復雜地質條件下采礦掘進支護技術及應用研究[J].建筑工程技術與設計，2017（30）：156.

作者簡介：

韓亞軍，山西省美錦集團東于煤業有限公司。