探究采礦工程中巷道掘進和支護的應用

摘 要：我國礦產資源豐富，煤的生產量和消耗量非常大，需要開采的礦井數量在世界上排名靠前。現如今作為礦井開采企業存在的問題有：整體上設備利用程度低，開采質量劣，開采的效能不高。礦井開采企業要想長久發展下去，主要開展的方向有：怎樣利用開采新工藝、新式裝備和新的開采方式，讓礦井開采質量和效能有所提升。礦山開采的關鍵方式是對礦井巷道的開采。巷道開采的工藝方式、擁有的設備的機械化程度的高低、開采期間應用的施工管理方式都是在巷道開采期間對礦井開采效能有所影響的緊要因素。

關鍵詞：礦井巷道;快速掘進;支護工藝

1 巷道掘進中支護工藝研究意義

為了能夠對礦井的安全開采及挖掘，我國制定了相應的規程，礦井安全規程中有明確說明，必須對礦井巷道的圍巖和頂板加強固定時，掘進機進行同時移動。倘若支護設備在給圍巖和頂板進行加固期間，不能和掘進機同時移動，導致成本有所浪費，并且讓礦井開采生產的效能大大下降。所以，若想礦井開采的效能及總量有所提高，支護作業的工藝改良和完善是必須要做的。在支護工作的工藝和設備上的深入探討和研究，既能夠讓支護花費的時間減少，又能把施工人員高的勞動強度降下來，同時還能把支護的質量提升，確保工作中的施工人員的安全。此外，深入剖析探討礦井巷道快速掘進中支護工藝，既能讓礦井開采效能及質量提高，提升開采安全程度，又能更加深入的了解礦井掘進支護方向，填充了這方面的空白。

2 礦井巷道快速掘進中支護工作問題及影響因素

2.1 施工組織在掘進的管理上存在的問題

礦井開采期間，巷道掘進的速度會受到施工組織團隊管理方式的影響。目前很多礦井企業顯露的問題有：只思量掘進的短期收益，追逐最高的經濟利益，在投入方面，比如掘進裝備與用工投入少，裝備老化程度高，支護工作存在安全隱患;而且為增加礦井開采的產量，加快開采速度，工人經常不按照操作規程施工，這就嚴重威脅到礦井開采過程中的安全，最后導致的是巷道的掘進速度減慢。

2.2 地質條件也會直接影響掘進速度

能夠對掘進速度產生關鍵影響的還有礦井開采的地質條件，開發前的階段對礦山地質條件的勘探是必須的。能夠對掘進速度產生作用的有地下礦井的實際情況，包括水紋情況，分布狀況及巖石類別。此外還能對掘進效能產生作用的是在掘進期間巷道的通風狀況及巷道頂部的支護情況。

2.3 各種掘進和支護裝備需要聯合作業

擁有出色的機械化設備肯定能在提升生產效能上發揮重大作用，然而實際施工期間，施工人員需要在生產實際狀況的基礎上，匹配目前存在的裝備資源，而且只選擇單獨某一種裝備是不可取的，各種裝備必須聯合作業，全盤考量用到的支護各類設備和破巖、運巖的情況，讓各種裝備間的接口都很順暢，只有這樣才能夠讓生產效能提升，加快掘進的速度。不同的情況應用不同的裝備，運巖過程中，需要選擇靈巧靈便的刮板輸送機應用在坡度大短距離的巷道中，選擇伸縮膠帶輸送機應用在長距離坡度小的巷道中，在錨桿機具的選用時，一定要領先選用牢靠實用及鉆孔效能高的單體錨桿鉆機，為了加強支護的安全程度，最大程度的挑選新材料，強度高的錨桿。

2.4 支護工藝影響掘進速度

支護工藝對巷道掘進工藝的主要作用彰顯在支護跟掘進處于分離的狀態，靠人工進行緩慢支護，卻迅速掘進。實際上，掘進速度非常受支護工藝的影響，因為全部巷道掘進70%往上的時間都是用來人工支護。目前即使在巷道掘進施工期間逐步完善支護工藝，讓支護工藝困難的程度大大的下降，然而還是對掘進速度起到關鍵作用。

3 深入分析迅速掘進中支護工藝及裝備

支護方面和掘進方面是巷道掘進施工工程的兩大方面。先說掘進方面，主要的工作就是掘和裝、運等。目前各個礦井施工應用的掘進裝備逐漸成熟完善，大部分是能夠完成掘、運、裝等工作的;相對而言支護方面，按照支護的過程與產生的結果可以把其區分成永久支護和臨時支護兩方面。兩方面又相互影響，臨時支護給永久支護提供相應的服務，其作用緊要的是為臨時支撐頂板，避免造成下沉的后果。而如果一旦施行了永久支護方面的作業，通常就會把臨時支護撤掉。永久支護作業主要是為了保障頂板，錨索支護及錨桿支護是通常我們見到的永久支護的方法。掘進機載前探式、掘錨機組及棚式是大家通常看到的作為臨時支護的裝備。

3.1 對掘進裝備的選擇需要考量的方面

選擇一臺比較好的掘進機，需要看掘進機的質量分析掘進機的技術參數，還需要看掘進機使用時候的維護成本及購買時候的費用。比較好的掘進機首先要在滿足截深、采高及功率方面的使用條件，而且能夠在范圍區間內進行調理，配合好其他設備的接口，很高的自動化水準，是可以在雜亂的地質情況下進行作業的。型號為EBZ200懸臂式掘進機底盤相比其他機器運轉比較平穩，而且它的破巖及爬坡的功率很高。其他方面比如操作起來比較簡單，擁有完備的電氣系統，落塵效用好，可以作為使用時適合的選擇。錨桿鉆機因其較長的使用時間，較大的作業量，挑選時首先應把其容易維修的程度和使用時的牢靠程度作為考量因素。型號為MQP-130/3.3氣動錨桿鉆機有比較低的故障發生次數，有廣泛的適用，它的動力介質是靠空氣，而且也可以兩臺或者兩臺多同時在巷道內進行作業，這就相應的縮減了鉆孔時間。

3.2 對臨時支護工藝進行剖析

在礦井巷道掘進作業施行期間，大部分是利用支柱工作起到臨時支護的作用。只有有關的施工作業人員提早認清全部的礦井巷道的圍巖及頂板才能進行支柱支護。而且作業人員需要認清支護的支柱結構部分和其他支護裝備的內部構造組成零件。當前我國很多的實際支護施行過程中，出現的問題是忽略了巷道頂板、圍巖跟支護裝備或支護支柱相互的合適的位置關系。所以，必須要改良完善臨時支護作業中的支護裝備或支柱。做好臨時支護，關鍵是利用創建一套力學分析模型，深入探究支護支柱的對應設置參數，才能達到利用支護支柱支撐住頂板和圍巖的效果。

3.3 對永久支護工藝進行剖析

永久支護工藝在礦井巷道掘進作業期間擁有越發高效的能力。其可以給礦井開采工作及施工人員提供安全保護。可以從材料和結構方面分別完善改良永久支護工藝。挑選材料時，高硬度、高強度的錨網、錨索、錨桿材料是最佳選擇，可以讓巷道圍巖和頂板在很長時間內的應力負荷得到滿足。基于巷道的具體情況，借助創建受力分析模型，挑選出愈發合理的永久支護方法，這是可以在結構上起到更佳的支護保護效用。

3.4 需要對施工組織管理進行完善

對于施工組織管理，首先要有比較明確的施工流程，擬定先進的施工管理制度是必須的。在施工過程中施行崗位責任制，每個工序都應該有指定的負責人，對負責人的要求就是需要在現場帶領班組，隨時解決施工期間產生的一些列問題。專職的質檢員和安全員的任命也是必須的，這樣可以讓施工的每一道工序有安全和質量的保障。施工人員需要在施工作業前接受專業知識和技術的培訓，可以讓工人的技術水平及素質提高，而且要溝通好并詳細了解應急預案。

4 結束語

總之，在實際生產作業中要想顯著提高礦井巷道掘進效率，相關施工人員必須從本礦井實際情況出發，制定出適合自身掘進施工的掘進工藝。應對掘進時間與支護時間進行科學、合理的分配，才能最大限度地提高掘進效率，讓礦井巷道實現快速掘進，進而為企業創造出更多經濟效益。

參考文獻：

[1]李帥帥.影響礦井巷道快速掘進關鍵技術[J].內蒙古煤炭經濟，2019（19）：206.

[2]秦莉波.燕子山煤礦煤巷快速掘進施工方案優化[J].現代礦業，2019，35（06）：112-114.

作者簡介：

賀懋（1990- ），男，漢族，籍貫：山西省大同市天鎮縣，最高學歷：本科，畢業院校：山西大同大學，畢業時間：2014年7月，所學專業：采礦工程，現在職務：大同礦井集團挖金灣虎龍溝煤業有限公司機掘二隊副隊長，研究方向：機掘巷道掘進，現在職稱：助理工程師。