采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究

＊孫保財(cái)

（山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)毛則渠煤炭有限公司 山西 042100）

引言

在整個(gè)采礦工程中，巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)起著十分重要的作用，如果對(duì)其處理不當(dāng)，很容易引發(fā)各種安全事故，需要引起警惕。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)對(duì)采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)進(jìn)行全面的研究和分析，保證施工質(zhì)量和施工安全，避免各種安全隱患的發(fā)生。

1.采礦工程巷道掘進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用

(1)巷道掘進(jìn)方式

在采礦工程中展開(kāi)巷道掘進(jìn)工作時(shí)需要明確，面對(duì)不同的巖層硬度應(yīng)當(dāng)采取不同的掘進(jìn)技術(shù)，并隨之設(shè)置合理的施工工序，保證整個(gè)采礦工程巷道掘進(jìn)工序的穩(wěn)定順利。當(dāng)巷道巖層硬度較大時(shí)，一般可以采用鉆眼爆破法進(jìn)行巷道掘進(jìn)，鉆眼爆破法操作靈活、安全系數(shù)較低，爆破之后對(duì)于周邊建筑物的影響較小。當(dāng)巷道巖層硬度較小時(shí)，一般可以采用掘巖以及支護(hù)等操作進(jìn)行巷道掘進(jìn)。整個(gè)巷道掘進(jìn)過(guò)程中，需要工作人員嚴(yán)格管控爆破時(shí)間，保證巷道掘進(jìn)的安全性和可靠性，避免影響爆破效果，保證施工質(zhì)量。

(2)關(guān)注瓦斯排放細(xì)節(jié)

瓦斯排放在采礦工程巷道掘進(jìn)過(guò)程中有著十分重要的地位，如果瓦斯排放不徹底，將會(huì)造成許多不良影響，甚至?xí)＜肮ぷ魅藛T的生命安全，因此，應(yīng)當(dāng)充分關(guān)注和重視巷道掘進(jìn)中的瓦斯排放工作，確保能夠及時(shí)、全面的排出礦井中的瓦斯氣體。需要注意的是，對(duì)于瓦斯排放工作，需要采用專(zhuān)業(yè)的檢驗(yàn)方法對(duì)瓦斯氣體進(jìn)行檢驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)瓦斯含量過(guò)高，工作人員能夠及時(shí)解決問(wèn)題，將瓦斯氣體排出。

在具體的工作過(guò)程中，需要工作人員對(duì)瓦斯排放工作予以重視，一方面，創(chuàng)造通風(fēng)的施工環(huán)境，保證巷道掘進(jìn)施工環(huán)境健康，避免因?yàn)橄锏劳咚節(jié)舛冗^(guò)大，引發(fā)安全事故。另一方面，在展開(kāi)巷道瓦斯檢測(cè)工序時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行充分了解和全面認(rèn)識(shí)，從而能夠根據(jù)不同的情況制定相應(yīng)的措施。

(3)落實(shí)巷道支護(hù)的細(xì)節(jié)

在采礦工程掘進(jìn)過(guò)程中，落實(shí)巷道支護(hù)細(xì)節(jié)也是十分重要的一環(huán)。巷道支護(hù)作為采礦工程巷道掘進(jìn)過(guò)程中的關(guān)鍵內(nèi)容，在實(shí)際施工過(guò)程中，需要工作人員事先對(duì)其進(jìn)行研究和分析，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行全面的調(diào)查和研究，并以實(shí)際調(diào)查情況出發(fā)制定科學(xué)合理的巷道支護(hù)施工設(shè)計(jì)方案，確保施工安全和支護(hù)手段可靠，保證巷道支護(hù)質(zhì)量。

現(xiàn)階段，面對(duì)豐富多樣的巷道支護(hù)技術(shù)，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的研究和分析，并從實(shí)際情況出發(fā)，選擇最佳的巷道掘進(jìn)和支護(hù)方式，從而有效保證施工安全和巷道支護(hù)質(zhì)量。巷道支護(hù)設(shè)計(jì)中有許多關(guān)鍵點(diǎn)和注意點(diǎn)。

首先，在采礦過(guò)程中，預(yù)制鋼筋混凝土支護(hù)技術(shù)是一種較為常見(jiàn)的開(kāi)采方式，盡管技術(shù)本身具有多方面的性能優(yōu)勢(shì)，例如成本低、強(qiáng)度高等，但是支護(hù)技術(shù)本身的伸縮性不強(qiáng)。從地下巷道支護(hù)技術(shù)的角度進(jìn)行分析，比較常見(jiàn)的支護(hù)技術(shù)類(lèi)型就是吊環(huán)型前探梁，在采礦工程中掘進(jìn)工作面吊環(huán)型前探梁的實(shí)際應(yīng)用效果如何也將會(huì)直接影響到工程施工安全，需要對(duì)其予以充分的考慮。一方面，應(yīng)當(dāng)保證加固措施穩(wěn)定，至少設(shè)置兩個(gè)固定點(diǎn)，另一方面，應(yīng)當(dāng)對(duì)吊環(huán)型前探梁進(jìn)行合理設(shè)置，確定長(zhǎng)度參數(shù)，從而保證吊掛前探支架的設(shè)置空間[1]。

其次，采礦工程巷道掘進(jìn)過(guò)程中運(yùn)用錨桿支護(hù)技術(shù)也有很多方面需要進(jìn)行研究和考慮，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方式檢測(cè)整個(gè)施工過(guò)程，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題，保證支護(hù)質(zhì)量。一方面，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)桿體抗剪和抗拉能力展開(kāi)全面的研究，確保錨桿的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計(jì)能夠符合支護(hù)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求，并充分結(jié)合巷道支護(hù)的實(shí)際需要和工程類(lèi)型，展開(kāi)具體施工。另一方面，工作人員可以通過(guò)改善托板厚度的方法強(qiáng)化托板的抗壓性，使其能夠抵抗住變形的壓力，避免造成人員傷亡，影響支護(hù)質(zhì)量。

再次，混凝土支護(hù)技術(shù)在采礦工程掘進(jìn)中也是一種較為常見(jiàn)的支護(hù)方式。通過(guò)運(yùn)用噴射混凝土來(lái)制作支架，將混凝土支護(hù)和錨桿支護(hù)相結(jié)合，從而起到固化巷道圍巖的作用。在混凝土支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中需要注意的是，工作人員應(yīng)當(dāng)提高理論專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)，在施工前期展開(kāi)全面、詳細(xì)的研究和分析，采用合理方式布置噴射裝置，不斷加強(qiáng)施工金屬網(wǎng)強(qiáng)度和支撐效果，從而保證支護(hù)工程質(zhì)量，確保采礦工程安全可靠[2]。

最后，全螺紋錨桿支護(hù)技術(shù)作為一種較為常見(jiàn)的開(kāi)采技術(shù)，具有強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)、成本低的優(yōu)勢(shì)。與一般的錨桿技術(shù)相比較，不易因?yàn)閭?cè)壓力過(guò)高導(dǎo)致截面斷裂。

(4)做好通風(fēng)防塵處理

在整個(gè)采礦工程巷道掘進(jìn)過(guò)程中，通風(fēng)防塵是其中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要流程。采用通風(fēng)防塵的方式能夠保證采礦工程施工環(huán)境安全穩(wěn)定，避免對(duì)施工環(huán)境造成破壞，出現(xiàn)大量粉塵影響施工人員安全。因此，采礦工程的工作人員在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該進(jìn)行全方位的研究和分析，充分結(jié)合項(xiàng)目施工的實(shí)際情況和環(huán)境信息，將各項(xiàng)工作落實(shí)到位，保證施工環(huán)境安全可靠。此外，采礦工程將會(huì)應(yīng)用到各種機(jī)器設(shè)備，在施工之前也需要工作人員對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和檢查。只有確保機(jī)器設(shè)備符合通風(fēng)防塵的需求，才能開(kāi)展下一步工作，保證機(jī)器質(zhì)量，保證環(huán)境安全。從通風(fēng)系統(tǒng)的角度進(jìn)行分析，由于通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量大小對(duì)于環(huán)境通風(fēng)防塵起到十分重要的作用，所以工作人員一定要嚴(yán)加注意，在工程施工之前就對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并制定相應(yīng)的應(yīng)急方案，確保通風(fēng)系統(tǒng)能夠符合標(biāo)準(zhǔn)和要求。粉塵易燃，如果不能夠做好防塵處理，也有可能會(huì)造成火災(zāi)等安全事故，應(yīng)當(dāng)配置相應(yīng)的除塵系統(tǒng)，盡可能清除巷道掘進(jìn)過(guò)程中的粉塵。

(5)實(shí)現(xiàn)合理的光面爆破

一般來(lái)講，常見(jiàn)的光面爆破技術(shù)包括預(yù)裂法、修邊法等，無(wú)論是預(yù)裂法，還是修邊法，都需要工作人員充分結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目施工情況和爆破眼周邊結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行研究和分析，并對(duì)爆破眼間斷以及裝藥量進(jìn)行研究，從而展開(kāi)計(jì)算和處理，保證巷道掘進(jìn)工程的質(zhì)量安全和順利展開(kāi)。

2.采礦工程支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

(1)應(yīng)用臨時(shí)性支護(hù)技術(shù)

臨時(shí)性支護(hù)技術(shù)就是在巷道掘進(jìn)過(guò)程中起到保護(hù)作用的臨時(shí)裝置，借此來(lái)保證巷道掘進(jìn)的順利展開(kāi)和采礦工程安全。通常而言，在開(kāi)展具體的巷道掘進(jìn)過(guò)程中，工作人員應(yīng)當(dāng)運(yùn)用臨時(shí)性支護(hù)技術(shù)進(jìn)行巷道支護(hù)處理，例如可以通過(guò)木支架進(jìn)行支護(hù)、通過(guò)木梯子進(jìn)行支護(hù)等，這些臨時(shí)性支護(hù)處理簡(jiǎn)單、應(yīng)用方便，能夠在一定程度上發(fā)揮良好的支護(hù)效果。

但是臨時(shí)性支護(hù)技術(shù)也有一定的不足和問(wèn)題，需要對(duì)其進(jìn)行解決。臨時(shí)性支護(hù)雖然應(yīng)用簡(jiǎn)單，但是本身的支護(hù)能力較弱、防護(hù)性能很差，難以長(zhǎng)期應(yīng)用于巷道掘進(jìn)過(guò)程中，所以只是被看做是一種臨時(shí)性支護(hù)技術(shù)，并需要工作人員對(duì)其展開(kāi)定期更換，保證施工質(zhì)量。在這種情況下，可以選擇金屬支架的方式充當(dāng)臨時(shí)性支護(hù)的作用，一方面能夠有效發(fā)揮長(zhǎng)久有效的支護(hù)效果，另一方面，應(yīng)用起來(lái)十分簡(jiǎn)單方便，自身的強(qiáng)度高、支護(hù)能力強(qiáng)，也便于工作人員對(duì)其進(jìn)行安裝和拆卸，因而應(yīng)用金屬支架做臨時(shí)性支護(hù)技術(shù)的方式受到了普遍的關(guān)注和喜歡。需要注意的是，在具體的項(xiàng)目施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況和服務(wù)年限，對(duì)背板材料進(jìn)行研究和分析，一般來(lái)講木板屬于臨時(shí)性支護(hù)木板。在臨時(shí)性支護(hù)技術(shù)中，前探式臨時(shí)支護(hù)技術(shù)是一種較為常見(jiàn)的支護(hù)技術(shù)。在具體的施工過(guò)程中需要工作人員對(duì)巷道的實(shí)際環(huán)境展開(kāi)研究，從而確定支護(hù)技術(shù)中需要的前探支架的長(zhǎng)度和數(shù)量等參數(shù)信息，一般采用平行布置的方式進(jìn)行安裝和固定，至少設(shè)置兩個(gè)固定點(diǎn)，保證支護(hù)工程質(zhì)量，保證巷道環(huán)境穩(wěn)定。

(2)應(yīng)用永久性支護(hù)技術(shù)

除了臨時(shí)性支護(hù)技術(shù)之外，永久性支護(hù)技術(shù)也是一種較為常見(jiàn)的支護(hù)方式，用于保證工程質(zhì)量，保障工作人員安全。在具體的采礦過(guò)程中，需要工作人員對(duì)采礦現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行研究和分析，從而選擇出更加合適的支護(hù)技術(shù)。我國(guó)比較常見(jiàn)的永久性支護(hù)技術(shù)包括錨桿支護(hù)技術(shù)、混凝土支護(hù)、預(yù)制鋼筋砼支架支護(hù)技術(shù)等。

從錨桿支護(hù)技術(shù)的角度進(jìn)行分析，錨桿支護(hù)技術(shù)相比于一般的支護(hù)技術(shù)，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本、安全高效，被廣泛應(yīng)用于各種采礦工程巷道支護(hù)過(guò)程中。一般來(lái)講，錨桿支護(hù)主要包括兩種，分別是頂板錨桿和煤幫錨桿，從金屬左旋錨桿來(lái)講，金屬左旋錨桿的內(nèi)端頭結(jié)構(gòu)設(shè)置為左旋麻花樁，尺寸通常設(shè)置在26mm以下，金屬左旋錨桿被廣泛應(yīng)用于孔徑處于28mm到30mm的鉆孔內(nèi)部，并且需要注意的是，在使用錨桿支護(hù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證錨桿與巖石層面處于正交狀態(tài)，且二者之間的角度始終大于75°。與此同時(shí)，在安裝過(guò)程中，需要工作人員能夠充分按照錨固劑情況確認(rèn)攪拌時(shí)間，避免因?yàn)樘幚聿划?dāng)造成中斷現(xiàn)象，有效保證施工質(zhì)量，確保一次性錨固到底。需要注意的是，盡管錨桿支護(hù)技術(shù)具有多方面的優(yōu)勢(shì)與好處，在具體的應(yīng)用過(guò)程中伸縮性較差，質(zhì)量也很大，所以需要工作人員根據(jù)實(shí)際工作情況選擇合適的支護(hù)技術(shù)，從而保證施工的質(zhì)量和安全。

(3)應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)

伴隨著社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展，現(xiàn)階段，采礦工程想要實(shí)現(xiàn)更加高效的工作，應(yīng)當(dāng)積極借助各種新興技術(shù)，緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，研制和創(chuàng)造更具突破性和創(chuàng)新性的應(yīng)用方法，保證采礦工程巷道掘進(jìn)的順利展開(kāi)。例如，企業(yè)可以通過(guò)安裝通風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道實(shí)際通風(fēng)情況的智能管理，減弱工作人員的工作壓力，減輕安全風(fēng)險(xiǎn)，從而有效的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，并能夠展開(kāi)自動(dòng)報(bào)警，第一時(shí)間通知工作人員，保證采礦工程安全，推進(jìn)掘進(jìn)施工的高效展開(kāi)。

3.結(jié)論

綜上所述，在采礦工程中巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)具有十分重要的作用，應(yīng)當(dāng)不斷提高施工技術(shù)，優(yōu)化施工環(huán)節(jié)。在實(shí)際采礦過(guò)程中，對(duì)采礦現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行研究和分析，保證施工質(zhì)量和施工安全，從而推動(dòng)采礦工程朝向高質(zhì)量發(fā)展。