采礦工程巷道掘進和支護技術的應用分析

張興榮，紀向南

（山東黃金礦業（鑫匯）有限公司，山東 青島 267000）

采礦過程中，巷道掘進和支護屬于礦產開采過程中的中心環節，會受到施工環境、技術和設備、技術人員的專業能力和業務素質等等眾多因素的影響。但是在實際的施工過程中，巷道掘進和支護的作用是保證地下巷道能夠進行科學合理的規劃，進而幫助企業實現經濟效益，保護相關工作人員的生命安全，提高礦產資源運輸與開采的效率，為企業進行正常的生產經營活動提供保證。

1 采礦工程巷道掘進和支護技術的應用作用

1.1 對于企業的應用作用

采礦工程中巷道掘進和支護技術的良好應用對于企業有著至關重要的作用，采礦企業獲得經濟效益的基礎就是有穩定的礦產資源來源，良好的巷道掘進和支護技術的應用能夠保證企業生產原料的重要來源，是保證企業獲得經濟效益的基礎保證。同時企業在采礦工程中使用良好的巷道掘進和支護技術能夠提高企業內部采礦工程的相關工作效率和質量，為企業下一次采礦工程的實施奠定一定的經驗基礎，能夠在一定程度上保證企業發展的穩定。需要注意的是巷道掘進技術和支護技術幾乎是同時進行的，在復雜的地下環境中，很多時候會出現軟質的泥土和地質，這樣就對掘進技術和支護技術提出了新的要求。尤其是近些年來，我國對于礦產資源的需求越來越高，所以采礦深度也越來越深，良好的巷道掘進技術和支護技術的應用能夠在一定程度上保證企業進行發展的基礎，幫助企業建立核心競爭優勢，促進采礦企業的良好發展[1]。

1.2 對于采礦工作人員的應用作用

良好的巷道掘進技術和支護技術能夠有效保證采礦工作人員的生命安全，因為良好的巷道掘進技術能夠構建相對穩定和安全的采礦巷道，同時良好的支護技術能夠保證巷道在投入使用之后的穩定。能夠確保采礦工作人員進行安全有效的工作。同時對于巷道掘進和支護技術人員來說，使用巷道掘進和支護技術能夠幫助他們提高一定的專業能力和業務素質，積累相關的工作經驗，促進技術人員實現自我發展和提升的目標[2]。

2 采礦工程巷道掘進和支護技術的應用分析

2.1 巷道掘進技術人員要針對地質環境進行詳細的檢測

在進行巷道掘進和支護技術應用前，設計人員和技術人員應該針對地質環境進行詳細的檢測[3]。通常情況下來講，巷道掘進使用的技術包括爆破掘進和掘進機掘進兩種方式，而且針對不同的地質使用不同的掘進方式是非常重要的，所以設計人員和技術人員在掘進之前應該先對周圍環境和地質結構進行詳盡的檢測。檢測的方向主要分為兩個方面。首先就是針對周圍環境進行檢測，因為要保證掘進過程中使用的掘進方式不會對周圍環境造成破壞。比如說礦山的內部地質結構相對脆弱，如果使用了爆破掘進的方式，很有可能造成地表塌陷或者造成山體滑坡，對礦山周圍的環境和周圍居住人群的安全造成威脅。那么在進行周圍環境檢測的過程中，技術人員可以使用智能化的檢測設備，通過無人機紅外線成像技術對礦山的大致形態和周圍環境分布進行詳細的了解，對礦山的山體坡度等細節進行仔細的檢測。其次就是針對地質結構進行檢測，對地質結構進行監測是能夠保證掘進和支護工作開展安全的重要舉措。由于地質結構不同，確定的掘進方式和支護方式應該也是不同的。比如說探測到的地質結構比較堅硬和完成，那么掘進方式就可以選擇爆破掘進，避免出現掘進機挖掘到較為堅硬的巖石從而對掘進機進行破壞的現象。如果地質結構相對脆弱，并且土壤硬度不足，那么選擇的掘進方式應該是掘進機掘進，這樣能夠有效控制施工進度，在一定程度上保證施工過程中的安全性。

在進行探測的過程中，需要注意的是同時也要對礦產資源的深度和厚度進行探測，根據礦產資源的位置進行合理的掘進施工，這樣能夠在一定程度上降低掘進施工的成本。通常情況下掘進施工是施工過程中開展的第一步，技術人員在掘進施工的過程中一定要注意不要盲目相信設備數據，而是要結合自己的實際經驗對巷道進行掘進，充分保證技術人員的生命安全。

2.2 提高巷道掘進和支護安全技術的應用

巷道掘進和支護安全技術的應用對于巷道掘進和支護的作用來說是重中之重。所以要提高巷道掘進和支護安全技術的應用[4]。

首先選擇錨桿托板的材料，在實際的巷道掘進和支護工作中，選擇的錨桿托板材料應該盡量堅韌，其承受壓力的能力必須大于環境給它的壓力，這樣才能夠在一定程度上保證巷道掘進和支護工作安全的進行。如果其承受壓力的能力等于或者小于環境給它的壓力，那么整個巷道掘進和支護工作就是危險的。其次就是針對掘進之后的巷道巖壁的支護工作，在支護工作進行的過程中，應該選擇強力的錨噴層和支護錨網，以此達到對掘進好的巷道的支撐和保護作用。需要注意的是，如果面對的地質條件實在過于復雜，技術人員可以根據實際情況選擇二次錨噴層和支撐錨網，同時建設混凝土支撐柱，最大程度的保證技術人員的生命安全。最后就是針對掘進情況和支護采用智能化的管理設備實施動態監測，減少危險情況的發生。監測的主要方面有地質地層變化以及支撐物內部的變化，像一定要對支撐環節進行重點的監測，因為支撐環節部位涉及到的是兩段掘進工程，如果出現安全事故，那么支撐環節部位是最重要的安全點，能夠在一定程度上保證技術人員的安全性。同時對支撐環節的監測也能夠在一定程度上降低企業掘進施工和支護施工的成本。

需要注意的是，在全部的巷道掘進和支護安全技術的應用過程中，使用的各種錨桿、錨網和支護錨噴層以及使用的螺絲等等保證安全的工具，一定要選擇專業的專用的，這樣能夠進一步保證施工過程中的安全，同時保證礦產開采巷道的質量[5]。

2.3 優化掘進裝備和支護設施

優化掘進裝備一般就是指優化掘進機。通常來講，掘進機一般分為輕型小功率掘進機和重型大功率掘進機。設計人員和技術人員在選擇掘進機時，要根據提前測量好的地質地層結構數據以及巷道斷面設計等因素進行選擇。如果巷道斷面設計比較小，同時地質地層破壁難度相對較低時，就要選擇輕型掘進機如果斷面設計相對面積較大，同時地質地層破壁難度相對較高時，需要選擇重型大功率掘進機。因為重型大功率掘進機的掘進速度和破壁能力比較強。在使用掘進的過程中，盡量不要出現高射炮打蚊子的現象。設計人員和技術人員應該根據測得數據對掘進機進行篩選，也要避免出現掘進機不能滿足掘進要求現象的出現。當然，很多時候可能出現斷面設計有大有小，地質地層破壁難度有高有低的現象。在這個時候技術人員可以選擇兩種型號的掘進機共同使用，將兩種型號的掘進機都組裝好，面對不同情況時使用不同的掘進機，這樣能夠在一定程度上保證掘進工作的質量和效率，同時能夠減少作業時間，保證掘進工作高效高質量的完成。

其次就是優化支護設施，優化支護設施的方法主要有兩個。第一個就是提高支護設施的使用頻率和使用質量，針對不同地質的礦產資源，選擇不同的支護設施。第二個就是對支護設施使用完全的監護設備。比如說像檢驗錨噴網承受壓力大小的檢驗設備和檢驗錨桿托板質量硬度和承受壓力的檢驗設施。這種檢驗設施的作用主要有兩個，第一個是幫助技術人員選購合理的支護設施，第二個作用就是能夠對壓力進行實時監測，保證掘進工作人員和支護技術人員的生命健康安全。

2.4 特別注意針對不同地質使用不同的支護技術

正如上文中提到的，針對不同的地質結構和不同的掘進技術使用的支護技術也是不同的。常見的巷道支護技術有預制鋼筋混凝土支護技術、錨桿支護技術、混凝土支護技術和全螺紋錨桿支護技術[6]。這些技術的使用都各有優缺點。

像使用預制鋼筋混凝土支護技術。這種技術雖然其支護強度相對較高，而且投入成本也比較小，但是這種技術的伸縮性不夠強烈。所以在使用這種支護技術時，一定要在巷道中布置前探支架，同時為了能夠給預制混凝土提供保證，小有至少兩個的固定點來保證這種支護手段具備足夠的穩定性。否則在不穩定的情況下，這種支護手段也容易給技術人員造成傷害。

對于錨桿支護技術來講，需要注意的有兩個方面。首先就是需要對錨桿抗壓能力進行分析和計算，保證錨桿能夠承受實際工作中的壓力，所以在計算完成后，需要根據實際情況選擇不同種類不同長度不同質量的錨桿。其次就是為了保證錨桿托板不會變形，所以在使用過程中應該根據實際情況對錨桿托板進行二次加厚，在發現問題時，需要技術人員進行及時的處理。所以需要檢測設備的使用。

對于混凝土支護技術來講，因為混凝土支護手段是需要噴射混凝土制作支架，所以需要和錨桿進行合作。為了能夠達到滿足支護要求的目標，需要設置噴射裝置，同時在噴射完成后，需要對成品設計臨時錨桿，由于需要的時間較長，需要強化金屬網的強度，從而為支護作用提供一定的保證。

最后是全螺紋錨桿支護技術。相對于傳統的錨桿支護技術，全螺紋錨桿能夠通過二次螺紋的緊固加工，提高錨桿的承壓能力。所以全螺紋錨桿具備普通錨桿不具備的強度。同時由于螺紋的出現，全螺紋錨桿相對于其他支護技術來講，成本更小，使用方式更靈活，能夠充分適用于各種類型的巷道。

2.5 要注意保證技術人員和施工人員的生命安全

針對掘進和支護工作的工作人員來說，一定要保護好自身的安全，由于礦產資源常年積累在沒有空氣的山體內部，所以在掘進和支護的過程中需要進行以下兩個方面的操作。

第一個方面是針對掘進工作而言，需要注意通風防塵，因為掘進工作進行的過程中肯定會出現很多粉塵，所以掘進工作技術人員應該保證巷道內部的通風防塵工作質量。如果工作人員長時間處在較大的塵土中，可能會對工作人員的肺部造成不可逆轉的傷害。在進行通風防塵工作的過程中，工作人員應該確定巷道內部的風壓，挖掘一定的通風井。同時工作人員要選擇能夠適應通風防塵工作的機器。因為灰塵也能會影響掘進機工作的效率。

第二個方面主要是針對巷道掘進和支護工作共同而言的，有關工作人員應該注意瓦斯排放的效率。因為礦產資源的開采大多時候都是伴隨著瓦斯協同進行開采的。如果巷道內部的瓦斯濃度過高，首先會對工作人員的身體健康造成威脅，其次就是容易發生爆炸，對工作人員的安全造成威脅。針對瓦斯問題，相關工作人員可以針對瓦斯濃度標準進行監測，一旦濃度超過警戒線，立即停止工作，利用巷道的通風作用排清之后再繼續進行。

3 結束語

為了保證我國礦產資源能夠滿足日益增長的需求，礦產開采工作需要提高巷道掘進和支護工作的工作質量和效率。同時良好的巷道掘進和支護工作能夠促進企業實現經濟效益和社會效益，并且保證礦產開采工作的安全，促進企業和工作人員共同發展。