掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)探究

摘 要：為了獲得更加高質(zhì)量的礦山資源，諸多礦山行業(yè)在進(jìn)行巷道的掘進(jìn)過程中應(yīng)當(dāng)改進(jìn)生產(chǎn)手段以提高資源利用率，其中，在支護(hù)技術(shù)方面通過提高支護(hù)水平以保證后續(xù)安全生產(chǎn)。基于此，本文分析了現(xiàn)階段礦井巷道掘進(jìn)過程中支護(hù)技術(shù)存在的主要問題，針對性地提出改進(jìn)措施，以期推動(dòng)掘進(jìn)巷道支護(hù)行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)巷道;支護(hù);安全生產(chǎn)

0 引言

掘進(jìn)巷道支護(hù)作為礦井安全生產(chǎn)的重要保障，該項(xiàng)技術(shù)的合理選用在一定程度上可以有效保證整個(gè)生產(chǎn)過程的安全性，最終提升整個(gè)礦井的產(chǎn)量。然而，在實(shí)際生產(chǎn)過程中經(jīng)常會存在不同類型的支護(hù)問題，從而導(dǎo)致安全生產(chǎn)受到不同程度的影響。因此，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取有效措施以保障礦井掘進(jìn)巷道的安全性，從而有效加強(qiáng)巷道安全管理，實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。

1 巷道支護(hù)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段的巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)包含巷道圍巖支護(hù)及支護(hù)技術(shù)。其中，覆蓋金屬支撐作為典型支撐方式之一，由專用金屬支撐件在巖石表面形成支撐，從而在一定程度上有效減少巖石的變形。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，該種支撐方式大多僅適用于短期支護(hù)，長期支護(hù)過程則會產(chǎn)生諸多安全隱患。圍巖支護(hù)技術(shù)作為一種主動(dòng)支撐方式，在現(xiàn)階段的巷道圍巖錨固中占據(jù)重要地位，現(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，錨桿鉆孔技術(shù)已逐漸被應(yīng)用于巖體支護(hù)中，這種支護(hù)手段可以在巖體中將錨索支護(hù)二次加固，從而起到支撐作用以減少圍巖變形。

隨著礦井開采深度的不斷增加，對應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境也越來越復(fù)雜，同時(shí)巷道變得更加柔軟。因此，在采掘過程中，破壞程度將會更高同時(shí)引起地下構(gòu)造以及斷層的復(fù)雜變化。隨著掘進(jìn)的不斷推進(jìn)以及巷道復(fù)雜環(huán)境的耦合作用，最終將會由于維護(hù)以及設(shè)備的更新不及時(shí)而影響到整體的巷道掘進(jìn)工程質(zhì)量。其次，巷道支撐施工技術(shù)存在諸多不足，不能夠及時(shí)滿足生產(chǎn)需求，缺乏新技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而影響了整體支護(hù)工作的發(fā)展。

2 支護(hù)技術(shù)原理[1]

井下巷道掘進(jìn)支護(hù)方式存在多樣性，常見的支護(hù)技術(shù)包含頂拱支護(hù)技術(shù)、錨桿支護(hù)技術(shù)以及應(yīng)力控制技術(shù)等。拱形支護(hù)技術(shù)，通過灌漿將圍巖表面的穩(wěn)定性加強(qiáng)，這種技術(shù)一般在特殊道路上應(yīng)用廣泛且操作較為方便，但在實(shí)際操作過程中對于支撐材料的要求相對較高，需要達(dá)到其制定的抗壓強(qiáng)度。同時(shí)，布置方式應(yīng)當(dāng)垂直錯(cuò)開，從而在實(shí)際生產(chǎn)過程中滿足支護(hù)需求;螺栓支撐技術(shù)，作為錨固支護(hù)常用的支護(hù)技術(shù)之一，能夠有效改善巷道圍巖穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)的綜合效益，一般情況下，錨固技術(shù)將錨桿與錨固劑相配合來實(shí)現(xiàn)圍巖的固定，這一過程中應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)呐ぞ鼗A(chǔ)上利用其擠壓而改善圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，進(jìn)而避免裂縫。

3 掘進(jìn)支護(hù)常見問題

結(jié)合礦井生產(chǎn)實(shí)際，目前的礦井巷道支護(hù)仍然存在諸多問題，主要體現(xiàn)在圍巖的應(yīng)力損傷而導(dǎo)致其外觀發(fā)生變化。在巷道掘進(jìn)過程中，圍巖很容易吸水而導(dǎo)致其內(nèi)部壓力增加，最終產(chǎn)生變形，影響后期的支護(hù)以至于發(fā)生冒頂?shù)仁鹿省Ｓ绊懴锏乐ёo(hù)的因素較為復(fù)雜，首先，從地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造來看，良好的地質(zhì)條件能夠有效提升作業(yè)效率，但復(fù)雜的地質(zhì)因素則會影響相關(guān)支護(hù)技術(shù)的使用效果。其次，施工過程中，掘進(jìn)作業(yè)也會對地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生不同程度的影響。巷道掘進(jìn)過程中大多采用爆破的方式進(jìn)行掘進(jìn)，然而，實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于鉆孔的精度很難滿足生產(chǎn)需求，經(jīng)常會導(dǎo)致錨桿的支護(hù)質(zhì)量降低，最終體現(xiàn)在支護(hù)效果不理想。

4 支護(hù)形式分析

從現(xiàn)階段的礦井掘進(jìn)巷道支護(hù)來看，主要以鋼支撐以及預(yù)留支撐較為常見。預(yù)留柱作為傳統(tǒng)支護(hù)形式，在井下巷道中主要應(yīng)用于運(yùn)輸巷道以及迎風(fēng)巷道，井下支護(hù)的形式應(yīng)當(dāng)在兩個(gè)重要區(qū)域保留指定寬度從而確保后期的通風(fēng)以及排水。鋼架支撐主要在韌性方面表現(xiàn)出提出多方面的優(yōu)勢，在剪切和壓縮上也有諸多方面優(yōu)勢。

5 加強(qiáng)支護(hù)對策

5.1 建立完善的制度體系

加強(qiáng)巷道的支護(hù)能夠更好了解巷道圍巖的發(fā)展情況以及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，最終及時(shí)調(diào)整支護(hù)方案以取得理想支護(hù)效果。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)系統(tǒng)維護(hù)，保證能夠較為全面的收集相對應(yīng)的巷道變化信息，通過系統(tǒng)的監(jiān)測保證整體巷道掘進(jìn)及支護(hù)工作更加安全可靠地運(yùn)行。同時(shí)，對于可能出現(xiàn)的危害，監(jiān)控能夠在前期進(jìn)行預(yù)測并及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，從而為后期的巷道支護(hù)以及掘進(jìn)提供指導(dǎo)。

5.2 提升支護(hù)水平

當(dāng)巷道完成掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取相對應(yīng)的巷道支護(hù)方案以及后期的施工方案。提前準(zhǔn)備所需的材料，同時(shí)，對于各項(xiàng)操作參數(shù)應(yīng)當(dāng)明確。在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的環(huán)境中，使用錨桿以及錨索配合完成巷道的支護(hù)，安裝支撐層時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足其應(yīng)力變化需求，保證其有效接觸面積，以取得較好的支撐效果。

5.3 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)

隨著礦井開采深度的增加，許多企業(yè)在巷道支護(hù)以及掘進(jìn)過程中投入了大量的人力、物力、財(cái)力，成果也較為顯著。但由于實(shí)際礦井生產(chǎn)過程中設(shè)備大多存在老化以及投入不到位的情況，很多新技術(shù)在井下的應(yīng)用仍然存在諸多不足。因此，應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)階段的礦井生產(chǎn)過程中積極采用新型的配套技術(shù)，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，更新原有的操作技術(shù)水平，同時(shí)，將自動(dòng)化技術(shù)逐漸融入礦井巷道掘進(jìn)及支護(hù)中，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)以及生產(chǎn)力水平的提升。

6 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，巷道掘進(jìn)以及支護(hù)技術(shù)業(yè)呈現(xiàn)不斷進(jìn)步的趨勢。因此，需要通過引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)手段以提升整個(gè)礦井的生產(chǎn)力水平，積極吸納國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，對于原有的支護(hù)以及掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。

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作者簡介：

王宏偉（1989- ），男，山西忻州人，助理工程師，研究方向煤礦開采技術(shù)。