采礦工程中的巷道掘進及支護探究

付斌 開灤（集團）有限責任公司唐山礦業分公司

巷道的掘進和支護關系著采礦工程的整體安全，是采礦工程中的關鍵內容，為了能保證順利的采礦，各采礦單位必須要時刻加強對掘進和支護技術的深入研究，并且對生產系統進行優化，優化采場的各項結構參數，生產工藝流程等，參照以往總結出的施工經驗，再結合現實中具體的施工要求，切實保障好施工的質量，效率要求。

一、采礦工程巷道掘進和支護技術中的影響因素

（一）地應力因素

地應力影響著煤炭采礦工程的安全，地應力的變化，會導致巖體位移增加，支護作業失效，煤層斷裂等情況，也可能會導致巖層斷裂，煤礦塌方事故的發生。在采礦工程的進行中，需要規避這類風險，保證采礦工程的安全進行，巷道掘進和支護作業時，要根據實際情況進行支護，保證對軟巖支護到位，對作業面形成穩定的支護，另外，按照合理的科學的方法處理采空區，保障采礦作業的安全進行。比如，常見的是支撐控制頂板巖層，工作面支撐和采空區支護互相輔助進行支護。

（二）巷道圍巖強度因素

圍巖的強度影響著巷道的穩定與否，專業人員需要對圍巖強度進行勘測，保證巷道可以安全支撐，使工作人員安全的通行。錨桿技術下，圍巖強度得以提高，就可以進一步加強巷道支撐。地質應力的荷載能力是圍巖勘察工作中的重點，荷載能力的強弱關系著頂板位移的情況，荷載能力強，地質應力增強，會使頂板位移降低，支撐能力增強。在開采過程中，要注重巷道掘進的關鍵點，支護作業關系著圍巖的強度，通過主動對圍巖情況的掌握分析，可以有效提高支護作業的安全性和有效性。

二、采礦工程巷道掘進技術的應用要點分析

（一）掌握臨時支護技術的要點

在巷道掘進工作中，要掌握好臨時支護技術。了解每種支護原料的特點特性和各自的優缺點，可以大大提高施工過程的安全性。使用金屬制品進行支護作業時，優勢是可以多次安裝使用，利用率高，劣勢是成本太高。使用木制品進行支護作業時，優勢是輕便簡捷，使用很方便，安裝和支護都很簡單，劣勢是如果遇到火災則會被燒壞，會破壞安全結構。在選用支護材料時，需要施工單位結合實際情況，在保障安全的情況下合理的節約成本進行綜合評估選擇支護材料。還要求施工單位建立好支護流程，在建立臨時支護時，需要工作人員嚴格按照支護流程進行操作，保證支護工作的安全進行，進行監督檢查，確保支護材料過關，支護工作安全有序進行。

（二）綜合的機械化掘進方式

綜合的機械化掘進方式是由很多程序組成的，比較復雜，一般是由懸臂式的掘進機器、運輸機器、鉆井機器、通風除塵工具、工程用電設施這些組成的，這套程序中主要是懸臂式的掘進機器進行工作，所以要注重掘進機的質量，掘進機直接決定著開采工程的進度和效率，也影響著開采工程的質量。隨著科技的不斷發展，現在我國國內的掘進機研發已經有了很大的進步，現在市場上的需求基本可以滿足。

（三）礦用支護型鋼

型鋼是指截面為特定幾何形狀的條形鋼材，其是鋼材的四大品種之一，在工業生產之中有著較為廣泛的應用。現階段，為了有效的實現巷道的支護，井下掘進巷道使用了多種類型的型鋼。通常情況下依據型鋼截面幾何形狀可以將型鋼劃分為圓形型鋼、半圓拱形型鋼以及橢圓形型鋼。隨著黨中央對生產安全重視程度的提升，各個煤礦的安全形勢得到了有效的提升，但是我國大部分煤礦生產環境惡劣，因此煤礦在生產的過程之中需要采購質量較好的支護型鋼。礦井之中使用的支護型鋼材對抗剪切、抗拉以及抗壓等綜合性能有著較高的要求。煤礦在購進支護型鋼之后需要對鋼材的綜合性能進行全面的檢測，進而保證所采購型鋼的綜合機械性能和力學性能滿足相關的技術要求。此外，在具體使用型鋼之前，應該對巷道的支護需要進行初步的計算進而確保所選擇的型鋼能夠滿足巷道支護的需要。在使用型鋼進行巷道支護時還需要充分的考慮型鋼自身的載荷能力，型鋼在發揮支護作用時通常要受到頂板等多個方向的負荷，因此在使用型鋼作為巷道支護材料時需要保證其具有足夠的載荷能力。

（四）錨桿支護和錨注支護技術

在掘進施工過程中，會遇到軟巖需要進行支護，軟巖是很普遍的一種圍巖類型，針對軟巖圍巖，一般是采用錨桿支護和錨注支護技術。錨桿支護有其自身的優勢，具有高強度的特點，可以利用增設應力提高圍巖的安全可靠性，固定好全錨，防止圍巖變形，可以更好的對圍巖進行控制。另外，錨桿支護也可以節約成本，根據實際情況進行支護作業，哪里需要支護哪里，圍巖情況好的地方也就不需要進行支護。錨桿支護也有其自身的劣勢，在支護方式中，包括主動支護和被動支護，需要根據支護體的安全順序進行判斷，該采用哪種支護作業。錨注支護是通過注漿來完成作業的，以此來提高軟巖的支撐力，使圍巖的承載能力增強，同時可以讓圍巖免遭水的侵入。

三、結束語

在煤礦開采過程中，巷道掘進是基礎工作，巷道掘進的效率及質量對開采速度具有直接的影響。有效提高巷道的掘進速度及保證巷道掘進質量十分重要。針對不同的煤層地質條件選用不同的快速掘進系統，對于提高掘進速度及保證掘進質量具有重要的保障作用，適當改進掘進工藝同樣是提高掘進效率及質量的有效措施。