采礦工程巷道掘進和支護要點分析

李杰聞

摘要：煤礦資源經(jīng)過多年開發(fā)后，淺層資源開發(fā)殆盡，更多的煤礦資源卻集中于深層，隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的擴大，開采條件更加復雜化，人們對于巷道掘進與支護技術提出了更加嚴格的要求，因此，在保證煤礦開發(fā)安全性的基礎上，合理選擇掘進與支護技術，促進煤礦資源開發(fā)效率提升。文章先介紹了巷道掘進施工方法，闡述了影響巷道掘進的因素分析，并提出了采礦工程巷道掘進工作的開展原則，最后就采礦工程巷道掘進支護技術及要點進行深入探討。

關鍵詞：采礦工程;巷道掘進;影響因素;支護要點

1 巷道掘進施工方法概述

在采礦工程巷道掘進施工中，工作人員應當因地制宜，對采礦現(xiàn)場的地質與水文條件進行全面勘查，并制定相應的巷道掘進方案。在掘進工作開始前，應當做好現(xiàn)場勘察工作，選擇恰當?shù)木蜻M工作方式。比如說，巖石層較厚時，應采用鉆眼爆破的掘進方式，即先要在巖石上鑿出缺口，然后在切口中放入炸藥進行爆破，從而完成巷道掘進工作。采取鉆眼爆破掘進方式施工，需要對整體施工方案進行合理計劃與安排，加強施工環(huán)節(jié)設計，在向切口中放炸藥時，必須做好前期準備工作，對巖石層的承受能力進行科學計算，據(jù)此判斷所需炸藥的劑量。緊接著可以結合切口尺寸測算不同接口的距離，以便取得理想的爆炸效果。與此同時，框的厚度與切口尺寸存在一定關聯(lián)，工作人員需要針對不同類型礦產(chǎn)計算出相關數(shù)據(jù)，以便更好地開展掘進工作。比如說，如果礦層硬度較小，就需要采用單向掏槽的方式進行掘進。如果接口尺寸與斷面不符合相關參數(shù)標準，工作人員應當選擇其他方案，不得強行進行單向掏槽。礦產(chǎn)分布會處在任何位置，如果不能準確判斷夾層的具體方位，就可采取掏槽的方式解決如下問題，使巷道掘進工作得以順利進行[1]。

2 影響巷道掘進的因素分析

2.1圍巖的強度

采礦工程中，圍巖的堅硬程度直接關系到巷道是否能夠提供支撐保護，在此過程中，工作人員要想提高圍巖的硬度，可考慮采取錨桿支撐技術，使圍巖的支撐強度得到提高。對采礦過程中的圍巖而言，能夠通過巷道的負載能力對地應力進行判斷，圍巖的承載能力越強，地應壓力也會越大，此時就要減小頂板的位移，發(fā)揮保護與支撐的作用。所以，巷道掘進施工中，如果要采用與錨桿支撐技術類似的支護技術，應當深入分析采礦工程的圍巖強度[2]。

2.2 地質條件因素

地質條件因素會對巷道掘進速度產(chǎn)生重要影響。對于采礦工程而言，其地質環(huán)境比較復雜，綜合性與自然性都較強。同時，在巷道掘進工作中，還會因地質條件因素面臨各種問題，如巖石本體變硬、地下積水較多，此時如果強行開展巷道掘進作業(yè)，不僅會導致工程困難重重，還會影響支護技術的應用，對整體工程安全十分不利，嚴重的話會造成瓦斯氣體泄漏等安全責任事故，所以，在進行巷道掘進前，工作人員需要對采礦區(qū)域及周邊區(qū)域的地質水文條件進行探測，實際掘進時，按照循序漸進的方式進行掘進，促進工作效率提升，保障采礦工作安全。

2.3 地應力的影響因素

在采礦工程中，礦山壓力往往會帶來安全隱患，由于地應壓力作用，一旦出現(xiàn)采礦工程操作不當，就有可能出現(xiàn)巖體位移現(xiàn)象，甚至造成地下巖石層坍塌，以致于塌方事故。所以，在巷道掘進作業(yè)過程中，為了避免上述問題出現(xiàn)，在運用支護技術時，應當加強保護，對巖石層進行支撐處理，以免出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，對采礦區(qū)域進行有效保護，確保采礦工程安全[3]。

3采礦工程巷道掘進工作的開展原則

3.1 防塵和通風

在巷道掘進工作中，通風防塵工作十分關鍵。在對煤礦巷道進行通風工作時，應結合實際施工情況選擇恰當?shù)耐L機設備，確保通風機的基本功能得到有效發(fā)揮。在通風防塵工作中，風筒發(fā)揮著十分關鍵的作用，這時就要基于實際對通風機進行適當調(diào)整，使其能夠適應多種復雜條件環(huán)境。在開展通風防塵工作過程中，應嚴格按照要求對實際工作情況進行全面分析，提高煤礦開采的有效性。

3.2 排放瓦斯氣體

瓦斯爆炸是煤礦開采過程中常見的安全隱患，必須給予足夠的關注與重視，對施工人員安全產(chǎn)生嚴重威脅。所以，在巷道掘進工作開始前，應當采取相應的措施進行瓦斯排查工作，一旦出現(xiàn)瓦斯泄露現(xiàn)象，就要派遣專業(yè)人員及時處理相關問題，為巷道掘進工作安全提供保證。與此同時，巷道掘進工作過程中，還要加強對瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測，保證監(jiān)測工作的動態(tài)性，使瓦斯?jié)舛冗_到相關規(guī)范。

3.3 掘進技術要有針對性

為科學地開展巷道掘進工作，工作人員應認真分析巖層硬度與厚度，采取相應的掘進技術，使巷道掘進工作得以順利進行。如果是硬度較大的巖石，應采用鉆孔爆破法，這時就要準備炸藥與鉆孔工具，經(jīng)過一系列的操作，將炸藥放入洞眼內(nèi)，并做好通風與放炮工作。如果是硬度較小的巖石，如在軟巖中掘進時，應當采用支護的方法進行挖掘作業(yè)。總之，巷道掘進時，若確需使用爆炸的方式，則要求工作人員嚴格控制爆炸時間，及時對爆炸現(xiàn)象進行清理，保證巷道掘進效果。

4 采礦工程巷道掘進支護技術及要點

4.1 吊環(huán)式前探梁支護技術

對于該支護技術而言，其主要架構是三根懸掛的前伸支架，先要測量出礦井巷道的中軸線，設置一根支架，然后在距離中間支架100cm處設置兩根支架，為確保支架穩(wěn)固，應當對支架進行加固。在運用吊環(huán)式前探梁支護技術時，應先用吊環(huán)對前探梁進行固定，使用11號礦用工字鋼材，使吊環(huán)強度滿足施工標準。在進行錨桿施工過程中，應當設置標準的絲扣，將全部吊環(huán)安裝于絲扣，促進采礦工程巷道掘進支護施工效果提升。

4.2 吊鏈式前探梁支護技術

類似于吊環(huán)式前探梁支護技術結構，該支護技術的主要架構是三根吊鏈式的前探梁，應當先測量出巷道的中軸線，應當于中軸線設置一根吊鏈式前探梁，然后兩根吊鏈設置于中間吊鏈100cm處，并利用吊環(huán)對整個結構進行支護。在運用吊鏈式前探梁支護技術的過程中，應當在礦井中布置一些浮矸活石，充分利用浮矸活石的干擾性，使前探梁逐步前移。另外，掘進施工過程中，需要建立臨時支架，使掘進施工得以安全開展，以免威脅施工人員安全[4]。

4.3 永久性支護技術

一是錨桿支護。在采礦工程掘進支護施工中，錨桿支護技術應用比較廣泛，取得的經(jīng)濟與社會效益受到社會公眾認可，優(yōu)點主要表現(xiàn)為：第一，投入成本低;第二，施工安全更加有保障。因受差異性性能與型號等因素的影響，使得錨桿支護技術具有多樣性特點，主要選用復合玻璃鋼錨桿，玻璃鋼強度較大，桿體尺寸不超過0.26cm，并將其運用于鉆孔施工中。玻璃鋼錨桿內(nèi)端頭主要是左旋麻花結構，一旦完成支護施工工作，必須確保錨桿與巖石層面的應力相互平衡。值得注意的是，施工人員運用錨固劑對錨桿采取加固支護措施時，要對錨固劑的攪拌周期進行科學規(guī)劃，確保一次性錨固成功，無需進行二次修補，也能減少維修費用支出。

二是錨索支護。對于錨索支護技術而言，其應用價值主要體現(xiàn)在：第一，發(fā)揮巖石表面的使用價值;第二，進一步提升巖石支護效果;第三，使巖石結構保持長期穩(wěn)定，避免巷道出現(xiàn)下沉或變形現(xiàn)象。在進行錨索支護施工中，需根據(jù)尺寸規(guī)格滿足施工要求的托盤工具，整合錨索設備的性能，進而提高錨索支護施工效果。

三是錨、網(wǎng)、噴支護。即在充分考慮巷道施工條件的基礎上，運用錨桿、錨索以及錨網(wǎng)三種結合的支護技術，支護施工中，需要對巷道進行噴漿處理，目前，錨、網(wǎng)、噴支護在采礦過程中應用比較普遍，安全系數(shù)較高，在地質環(huán)境復雜的掘進巷道中得到廣泛應用，但這種支護技術卻存在兩個弊端：第一，施工工序比較復雜，耗費施工周期長;第二，投入成本偏高，小型采礦工程支護施工難以承擔[5]。

因此，選擇巷道掘進支護方式時，應當堅持因地制宜的基本原則，仔細勘察礦區(qū)的地質條件與圍巖強度等參數(shù)，根據(jù)勘察獲得的結果選擇相應的支護形式，進而使采礦工程效益實現(xiàn)最大化。

5結束語

總之，為保證采礦作業(yè)高效安全進行，減小各種因素的影響，相關人員應在采礦工程作業(yè)過程中，認真分析現(xiàn)場的環(huán)境條件，考慮影響巷道掘進的因素，及時防塵通風，排放瓦斯氣體，選擇相應的掘進和支護技術，保證巷道掘進工作安全進行，進而提高采礦作業(yè)的整體效益。

參考文獻：

[1]史博.采礦工程巷道掘進和支護技術的應用[J].礦業(yè)裝備，2021（5）：2.

[2]任學軍.煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用分析[J].當代化工研究，2021（10）：2.

[3]安剛.采礦工程巷道掘進和支護技術的應用分析[J].當代化工研究，2020（16）：2.

[4]張麗勛.煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用[J].石化技術，2020，27（9）：2.

[5]李彬.煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用[J].華東科技：綜合，2019（2）：2.