采礦工程巷道掘進和支護技術應用分析

李明珠

隨著經濟的不斷發展，采礦工程對我國經濟發展的影響也越來越大，但是在采礦工程的施工過程中，由于采礦的環境比較的復雜，很多礦產都埋藏在地下很深的地方，所以導致采礦過程中很容易出現安全問題。因此采礦工程的相關人員在開展巷道掘進設計、施工時，應該為巷道掘進編制科學合理的施工措施，并且選擇出適合的支護技術，從而提升采礦工程的施工效率，減少采礦工程安全事故的發生，幫助礦山企業能夠獲得更多的經濟效益。

1 采礦工程巷道掘進和支護的影響因素

1.1 地應力

在采礦工程的實際施工過程中，地應力對采礦工程的施工安全有著重要的影響，地應力的作用會使巖體出現位移現象，導致采礦工程在巷道掘進施工過程中，巷道的支撐物出現變形或者失效的問題，嚴重時還會引發采礦工程的巖層斷裂和工程坍塌的現象，為采礦工程的施工埋下一定的安全隱患。因此，采礦工程施工人員想要更好的解決地應力造成的安全隱患，保證采礦工程能夠順利的施工，就需要采礦工程施工人員在開展巷道掘進和支護工作的過程中，通過利用科學有效的施工技術，為采礦工程巷道掘進和支護作業的安全施工，提供有利的施工作業環境，保障采礦工程施工的安全。

1.2 巷道斷面設計與施工

采礦工程在巷道掘進施工的過程中，采礦工程的相關設計人員應該合理的優化采礦工程巷道的斷面設計，充分考慮圍巖應力，保證巷道具有良好的支撐強度。但是在采礦工程巷道掘進的實際施工過程中，有時會遇到巷道斷面因巖層的斷裂構造，使巷道圍巖的應力變得分散，造成采礦工程的巷道出現應力不均的現象，不僅會使采礦工程的施工質量受到很大的影響，還會在工程使用的過程中埋下一定的安全隱患，例如在采礦生產過程中，巖石受到采場大爆破振動，出現浮石、片幫等安全問題。因此，采礦工程相關人員應該加強對采礦工程巷道掘進和支護的管理，建立健全頂板分級、支護管理制度，對采礦工程的巷道現狀進行綜合分析，采用科學合理的措施對隱患巷道進行控制，從而更好的保證采礦工程的施工安全。

1.3 巷道圍巖的強度

在采礦工程的施工過程中，采礦工程巷道圍巖的強度影響著采礦工程施工整體的穩定性，所以采礦工程巷道圍巖的強度對巷道的掘進施工的有著重要的作用。因此，采礦工程設計、施工人員為對采礦工程的巷道達到有效支護目的，保證采礦工程的施工質量。首先需要對采礦工程施工區域的地質條件進行勘察，然后根據采礦工程巷道圍巖強度的實際情況，選擇出科學合理的巷道支護技術，以保證采礦工程施工過程的整體穩定性；其次采礦工程施工人員也可以利用螺旋支柱對巷道進行預先臨時支護，再進行噴錨支護，從而提升巷道圍巖的強度，提高巷道圍巖的支撐力。此外，在這個施工過程中，巷道圍巖的承載能力和頂板位移之間也存在著很大的關聯，對巷道頂板進行錨桿支護，形成組合梁結構，圍巖的承載能力能夠達到很高，即便巷道頂板圍巖受到很大的壓力，頂板也不會出現位移現象，也能更好的發揮出巷道圍巖的保護和支撐作用。因此，在采礦工程的巷道掘進施工的過程中，采礦施工人員在應該加強對巷道圍巖強度的檢測，再通過選擇適合的支護技術類型，提升巷道圍巖的強度，為采礦工程巷道掘進施工提供安全保障。

2 采礦工程巷道掘進的技術應用

2.1 巷道掘進的方式

采礦工程在進行實際巷道掘進施工時，巷道掘進的方式有很多常見的類型，如掘錨一體化掘進、巷道大斷面連續掘進和綜合機械化掘進等類型，采礦工程巷道掘進方式的確定，要根據工程的實際情況，選擇出科學合理的巷道掘進的方式，以實現對采礦工程巷道的高效施工。通常情況下，采礦工程掘進所重點采用的機械化掘進手段是利用鑿巖臺車、鏟運機、礦用卡車等設備組合出無軌機械化的巷道掘進系統，然后根據采礦工程掘進施工的具體工作循環要求，控制好每個循環的作業時間，以實現采礦工程巷道掘進作業的高效施工。在采礦施工圖設計階段，采礦工程技術人員就需要根據工程掘進的施工方案，對巷道掘進設備的基本型號進行確定，例如，當采礦工程需要開鑿大斷面的掘進工程時，需要適當的應用連續式或者間斷式的運輸手段，并且通過對采礦工程巷道掘進機械設備的人員操作水平及臺班效率進行調研，確保采礦工程巷道設備能夠滿足設計施工采掘工程的掘進施工進度。采礦工程巷道在使用掘錨一體化施工方案的過程中，施工的重點內容是把采礦掘進技術和支護技術施工緊密的掘進融合在一起，只有這樣才能夠使新型技術發揮出真正的優勢。此外，采礦工程在進入掘進施工階段后，還需要把錨固作業活動和掘進有效的協調在一起，使采礦工程施工中的錨固和掘進都能夠把作業時間降到最低，從而提高采礦工程巷道掘進作業的施工效率。

2.2 重視地質勘探

采礦工程在施工的過程中，想要規避采礦施工中出現塌方現象，就需要采礦施工相關人員加強對巷道掘進施工的地質勘探工作，防止因為地質結構影響巷道掘進正常的施工。在施工的過程中，采礦工程想要更好的完善地質勘察工作，需要建立出專業、且經驗豐富的地質勘察工作小組，在巷道掘進之前，就對需要掘進的地質環境、山體和地下水等具體的施工情況進行勘探。一般情況下，礦區的地質勘探需要采用三位地震綜合勘探技術，這種技術能夠更好的保證采礦工程的施工安全，而且采礦工程施工人員還需要根據礦區的地下水和地下水圍巖進行加固，保證圍巖的穩定性，從而有效的減少對采礦工程巷道掘進施工的不利影響。

2.3 做好巷道支護的細節

采礦工程巷道掘進施工對采礦工程的后續工作開展有著重要的作用，采礦工程在對巷道進行及時支護的過程中，應該積極的采用有效的措施，運用科學合理的支護技術，并且做好巷道支護的細節，保證采礦工程巷道支護工作的順利開展。此外，采礦工程施工人員在進行巷道支護工作時，還需要深入的了解巷道支護的技術要點，例如，在錨桿支護作業時，錨桿的鉆孔應垂直于巖石節理面，且錨桿網度應控制在合理范圍內。根據不同巷道支護技術的特點，選擇合適的巷道支護技術的作業方式，使巷道支護技術能夠和巷道掘進施工能夠完全吻合，確保巷道掘進作業施工的安全，保證采礦工程整體的施工質量。

2.4 實現合理的光面爆破

光面爆破是采礦工程開展巷道掘進作業的中重要環節，在采礦工程巷道掘進作業中主要是采用光面爆破技術中的預裂法、修邊法和輪廓線等內容，維護巷道掘進工程的穩定開展，但是在開展巷道掘進作業時，無論是選擇使用哪一種光面爆破技術，都需要結合施工現場的實際情況，對施工現場的掘進作業面周邊巖石和炮孔布置進行分析，并且根據巷道掘進過程中圍巖的具體情況，對光面爆破的裝藥量和爆破的間隔進行有效的控制，且對巷道掘進進行針對性的處理，做出符合當前區域內巷道掘進爆破施工工藝，以保證光面爆破的精準性，確保光面爆破的質量，幫助采礦工程巷道掘進能夠更加穩定的施工。

2.5 控制好瓦斯排放

對于采礦工程巷道掘進施工來說，控制好瓦斯排放的細節對巷道掘進有著重要的作用，所以施工人員應該加強對瓦斯排放的重視，通過科學有效的手段控制更好瓦斯的排放，從而更好的保證施工人員的安全。在采礦工程的實際施工過程中，如果瓦斯排放的不夠徹底，就會引導致安全事故，對采礦工程的施工造成很大的影響，因此采礦工程施工人員應該加強對礦井通風工作的重視，采用有效的礦井通風措施，使礦井中的瓦斯氣體能夠排放徹底，并且根據礦井作業的具體瓦斯排放要求，對礦井中的瓦斯含量進行檢測，以規范礦井中的瓦斯濃度，保證礦井中瓦斯含量能夠符合礦井規定的要求數值，確保礦井作業的安全施工。

2.6 加強通風防塵處理

采礦工程在進行巷道掘進施工時，掘進施工會產生很多的煙塵、粉塵等有害物質，所以施工人員應該根據施工的實際情況，選擇出科學合理的通風機設備及數量，安排好通風機放置的位置，做好通風防塵處理工作。在這個過程中，施工人員應該根據巷道掘進施工的具體需求，分析出施工作業所需要的風壓和風量，并且根據所需要的風壓和風量選擇出合適的通風機類型，并且施工人員還需要掌握通風機安裝的技術要點、具體位置和數量，讓通風機能夠在巷道掘進的過程中發揮出最大的價值。此外，施工人員在對通風機進行操作時，應該重點考慮通風機的渦流和漏風等問題，在通風機運行之間就需要對通風機進行合理的試驗，以保證在進行巷道掘進時，通風機能夠更好的滿足施工通風的需求。而且巷道掘進的過程中，通風機在即使處于一種正常運行的狀態之下，施工人員也需要對通風機進行合理的實驗，對通風機的運行階段進行合理的分析，并且制定出相應的通風應預案，以保證通風能夠滿足巷道施工的要求。最后，由于在采礦工程巷道掘進的過程中，一些粉塵具有很強的可燃性，如果施工人員不能對些粉塵進行及時的處理，就有可能引發一定的安全事故，所以施工人員還需要加強粉塵處理的重視做好除塵工作，保證巷道掘進施工過程中具有良好的通風基礎，并選擇出合理的配置對粉塵進行處理，以保證巷道掘進施工的進度，提高巷道掘進施工的質量。

2.7 現代科學技術

采礦工程巷道掘進在實際的施工過程中，采礦工程施工人員想要提高巷道掘進的施工效率，需要根據時代的發展，在采礦工程巷道掘進的施工中加強現代施工技術的應用，為采礦工程巷道掘進施工提供先進的技術根基，提高采礦工程巷道掘進的施工效率。如采礦工程在巷道掘進時，引進瓦斯在線監測系統，可以實時檢測采礦工程巷道的瓦斯濃度，并且根據對巷道瓦斯的濃度采取相應的措施對巷道瓦斯進行處理；安裝通風預警系統，可以對巷道施工中的通風問題進行分析，并在出現問題時進行自動報警，并且利用自動化和智能化對問題進行修復，保證巷道施工現場通風的效果，提高巷道掘進施工的安全性；在巷道掘進的過程中，應用在線監控系統，可以有效的對巷道掘進施工現場進行實時監控，并且通過在監控分析出施工中的具體支護措施，保證采礦工程巷道掘進施工的安全性和高效性。

3 采礦工程巷道支護的技術應用

3.1 臨時性的支護技術

臨時性支護技術就是利用臨時支護的效果，在一定時間內對巷道掘進施工進行保護，以滿足巷道施工的臨時保護需要。采礦工程在進行巷道掘進施工時，需要利用臨時支護對施工中巷道進行處理，如借助木支架進行巷道臨時支護的過程中，需要采用梯形的木棚對巷道進行合理的支護，在這個過程中，梯形木棚由于自身的重量比較的小、適應性強、而且也十分好安裝，所以進行臨時性的支護效果很好。但是由于梯形木棚支護是由于木質材料所制作的，防火性差、強度不夠高，所以只能運用到臨時性的支護當中，并且在臨時支護的過程中需要根據實際的情況進行更換。又如借助金屬對巷道進行支護，施工人員在借助金屬進行支護時，需要考慮巷道所需要的支護具體強度和金屬支護拆裝是否便利等因素，由于金屬支護具有很強的支護效果，所以金屬支護不僅能夠用于臨時性的支護當中，而且也被用于永久性的支護當中，所有金屬支護在采礦工程巷道掘進施工的過程中受到了廣泛的應用，但是巷道掘進施工過程中，金屬支護進行永久性支護時，需要根據金屬支護的實際情況，結合金屬支護的使用年限，考慮金屬支護的成本、材料以及永久支護的效果。

3.2 永久性的支護技術

采礦工程巷道掘進在進行臨時支護處理時，還需要對永久支護進行充分的考慮。在巷道掘進的永久支護的技術當中，由于巷道掘進永久性支護涵蓋了很多的不同的技術類型，所有施工人員需要根據施工支護的要求對永久支護技術進行的分析，從而確定具體的永久支護類型。如永久性支護技術中的錨桿支護技術，這種技術不僅更具有經濟性，而且還體現了永久性支護的快速性，能夠充分的展現永久支護技術中的良好支護效果。永久性支護技術中，錨桿支護技術主要包括煤幫錨桿支護和頂板錨桿支護，這兩種支護在性能和規格上有著很大的差異，例如錨桿技術在復合玻璃鋼工程的應用當中，這種技術的應用是需要有很強的玻璃鋼桿體材料，而且錨桿安裝的過程需要根據錨桿的實際情況進行分析，確保錨桿能夠一次安裝到位，從而避免錨桿在支護的過程中出現中斷的問題。又如預制鋼筋支架技術，采礦工程在進行巷道掘進施工時，需要借助混凝土制作支架，然后在采礦工程的礦井中把混凝土制作的支架配置到位，以增加礦井梁柱結構的緊密效果，提高支護的支撐強度，但是由于混凝土制作的支架雖然成本不高，但是伸縮性和質量確不是很高，而且這種支架在制作時，需要建筑施工作業人員利用噴射混凝土的方式，把混凝土支架和錨桿支護技術進行結合，從而密封巷道掘進施工作業中的圍巖石，保證施工作業的安全性。此外，采礦工程在巷道掘進施工的過程中，在正式施工之前需要安裝臨時性錨桿，并且根據具體的施工情況噴射混凝土薄層，保證混凝土薄層能夠達到相應的施工標準之后在安裝錨桿，只有這樣才能夠提高混凝土的支護效果。

3.3 砌碹支護技術

在采礦工程巷道掘進施工的過程中，砌碹支護技術時一種較為常見的巷道支護方式，砌碹支護技術主要分為混凝土砌碹和材料砌碹兩種，這兩種方式對采礦工程的開采有著重要的作用。砌碹支護技術有防火、防水、堅固、耐久等特點，還具有材料普遍、運輸時間短、施工效率高等優勢，而且砌碹支護技術具有很強的整體性和連續性，所以利用砌碹支護技術能夠更好的提高巷道的圍護結構的密閉效果，有效的減少風化現象對巷道帶來的損害，所以砌碹支護技術在采礦工程的巷道支護當中受到了廣泛的應用。此外，采礦工程巷道掘進施工的過程中，在使用砌碹支護技術時，需要根據施工的實際情況合理的把控砌碹支護技術實際應用中的問題，如使用砌碹支護技術進行巷道掘進支護時，支護頂部的壓力會產生一定的變化，導致砌碹支護的支護力不夠均勻，導致巷道側向受力比較嚴重，或者出現裂縫等問題，不僅會增加采礦工程巷道掘進養護時間，還會增大采礦工程巷道掘進施工成本，對采礦工程巷道掘進施工造成很大的影響。

4 結語

綜上所述，采礦工程在實際的施工過程中，巷道掘進和支護技術對采礦工程的施工質量有著重要的作用。所以采礦工程想要更好的保證施工的安全，就需要加強對采礦工程巷道掘進和支護技術的研究，完善現有的巷道掘進和支護技術，選擇科學合理的巷道掘進和支護施工措施，提升采礦施工的效率，保證采礦工程施工人員的安全，提高采礦工程的經濟效益，促進采礦工程科學穩定的發展。