采礦工程巷道掘進和支護技術的應用

岳 龍

(山西汾西正令煤業有限責任公司，山西 孝義 032300)

在進行采礦操作過程中，會通過對巷道開展進行整體規劃挖掘的方式，根據相關施工規劃對周圍巖石以及巷道進行粉碎操作的，形成巷道室內空間，并通過在空間內相應支撐點進行維護的方法，保證巷道的牢固性以及通暢性，為相應采集、運送工作開展提供安全、順暢的環境。由于巷道的掘進施工和支護技術應用合理性，會對巷道的施工安全以及質量產生直接影響，所以對兩者具體操作方式與質量管控要點展開研究顯得極為必要。

1 影響掘進、支護技術的因素分析

影響因素主要集中在以下幾個方面。①巷道斷面形狀與尺寸 在進行巷道掘進施工過程中，需要對周邊圍巖應力進行適當支撐與調整，會在掘進過程中產生不同斷面形狀，進而產生相應的應力分布，需要通過對斷面形狀進行科學控制的方式，保證應力分散效果。②地應力 礦山的壓力作用會對實際的開采施工造成影直接影響，可能會出現掩體移位或者巷道擠壓變形等問題，嚴重時甚至會出現坍塌等事故問題，需要通過有效的支撐，對壓力所造成的力學擠壓問題進行處理，需要做好工作面的支撐保護以及采空區的處理操作，對圍巖變形問題以及應力場進行有效控制，保證整體作業的安全性和有效性。③巷道圍巖強度 圍巖強度是保護巷道支撐效果的關鍵要素之一，需要通過對支撐支護體系的合理應用，做好支撐強度的強化處理。要通過對圍巖強度的具體分析，為支護技術的應用提供精準的數據依據。

2 采礦工程巷道掘進施工

2.1 掘進施工技術

巷道常用掘進施工技術，主要以大斷面連續型掘進以及機械掘進兩種模式為主，無論是哪一種作業模式，在正式展開使用之前，都需要通過對作業面具體情況進行全面勘察的方式，按照數據信息確定決定方案以及掘進操作相關參數。掘進技術在進行具體使用時，其側重點也并不相同。其中，機械化掘進技術需要對運輸線路以及供電系統展開合理設置，確保機械化設備在使用過程中能夠獲得充足的電力系統支持。而大斷面連續型掘進技術應用過程中，需要通過對間斷處理手段的應用，對整體決定操作進行管控，做好掘進開采方案的規劃以及開采工作率的優化，避免出現重大安全事故。

2.2 對瓦斯排放細節予以高度關注

瓦斯排放是保證巷道施工安全以及施工操作人員生命安全的重要舉措，為避免出現排放不徹底的狀況，需要通過對專業檢驗技術以及專業設備的應用，對巷道內的瓦斯氣體進行全面性檢查，明確瓦斯含量情況，以便制定出針對性處理方案。在進行瓦斯排放過程中，需要保證整體施工環境的通風效果，要對通風設備以及通風口的使用情況進行定期檢查，保證整體環境的通風質量，避免出現瓦斯濃度過大的問題。同時，需要對瓦斯檢測順序進行嚴格管控，要通過定期對工作開展情況進行總結與分析的方式，及時發現操作不足并進行糾正。

2.3 地質勘察

地質勘察是進行數據收集以及現場情況相關信息獲取的重要手段，為進一步提高開采效率，確保決定工作以及后續各項工作的開展準確性，做好勘察工作是極為必要的。為進一步提高勘察工作的準確性以及有效性，可通過對三維技術的應用，對地層變化特征以及相關情況進行全面性探究與統計，并結合數據資料確定地震災害出現的可能性，做好預期的管控工作以及緊急應急方案處理，通過對開采區域進行合理規劃的方式，有效提高作業面的施工安全度。

2.4 防塵通風

巷道通風是保證巷道施工安全性以及順利程度的重要舉措，技術人員需要做好通風機設備的選擇與設置，并通過定期檢查的方式，保證通風及設備的應用質量。同時，需要做好風筒的應用，需要配合通風機展開風筒的科學使用，確保在復雜條件下也能夠正常進行通風換氣。需要對工作人員的基本常識以及基本防護進行培訓，幫助他們掌握正確的環境安全性判斷方式以及自我防護方法，確保在工作環境出現通風異常狀況時，工作人員能夠及時反應，能夠準確向上進行匯報，并在第一時間對自身安全進行保護，以防引發重大安全事故。

3 巷道支護技術應用

3.1 臨時性支護

一些掘進工作的開展，需要進行臨時支護的保護。使用臨時支付保護模式時，需要注意以下幾點。①對支護原材料進行科學選擇，例如在對木支撐架進行使用過程中，需要對材料安裝的便捷性以及品質重量等各方面情況進行分析，從而做好材料的選擇，并要根據材料具有的抗壓強度弱以及防火安全特性低等特點，做好防火保護以及抗壓保護工作；②需要保證支架的抗壓強度以及拆卸便捷度，要從安全系數以及可行性等多方面入手，對具體使用的支護材料進行選擇，并做好配套的支架管理；③需要嚴格遵照支護流程以及規定要求展開臨時支護操作，做好支護質量檢測，及時對存在問題的支護點進行處理，保證整體支護工作開展質量。

3.2 永久性支護

永久性支護的應用時間相對較長，容易引發一定的安全事故，需要保證永久性支護品質，掌握支護技術關鍵點，從而更好地對支護技術進行應用。

(1)錨桿技術 在對錨桿支護技術進行使用過程中，需要對鋼體抗壓強度以及抗彎情況進行測算，按照其性能以及錨桿特點，確定施工方案。需要根據經驗公式定律內容，結合支護規定以及巷道類型，確定錨桿間排距以及長短等各項數據。同時，為避免出現墊板形變問題，可通過對電板薄厚進行合理控制的方式，保證墊板抗形變性能可以得到切實提高。可通過對動態化監測技術的應用，對錨桿支護的運用情況進行檢查，及時發現存在的問題并展開針對性處理，以便達到有效提高錨桿支護品質的目標。

(2)預制構件混凝土結構支護技術 支撐架支護抗壓強度相對較為理想，具有使用方便以及成本較低等方面的優勢，但在重量以及彈性方面卻存在著一定的問題。在支護中應用較為普遍的是吊鉤式前探梁結構，在進行施工現場保質過程中，需要做好間隔以及長短的合理設置，要通過對三根調式前探支撐架的應用，將其平行布置在巷道之中。同時，為保證固定點的品質，需要設置至少兩個支撐點，要在固定不動的狀態下，通過對結構進行加固的方式，有效提高固定點的堅固程度。

(3)混凝土支護技術 該項支護技術會通過對噴射混凝土技術的應用，展開混凝土支撐架的建設，會和錨桿支護一起達到良好的穩固周圍圍巖的效果。在使用過程中，一方面，需要對混凝土噴涌機械設備進行有效布局，保證設備使用的規范性，通過對巷道結構進行多方面分析的方式，確定具體的支護方案以及施工參數；另一方面，根據步驟要求進行掘進以及支護處理，通過設置暫時性錨桿的方式，利用噴灑一層薄混凝土的方法，根據規定要求展開錨桿設置，確保各關鍵點的質量，保證相關問題能夠得到妥善處理。同時，需要通過對錨網噴射混凝土技術的科學應用，達到切實強化金屬絲網抗壓能力的目標，以便保證最終混凝土支護效果。

3.3 支護管理

以錨桿支護應用為例。為保證最終的支護質量，需要對支撐點以及掘進施工進行嚴格管控，對螺帽品質以及精密度進行科學挑選，使用專用型錨桿螺母，對整體支架的承受能力進行強化處理。對掘進支撐點展開動態化檢測，通過對錨索技術欠缺問題以及隱患部分進行分析的方式，利用檢測技術展開精準定位，確保支撐點抗壓強度以及施工安全性均能夠得到有效提高。需要通過抽樣檢測的方式對錨桿支護原材料品質進行檢查，及時對存在問題的產品或有瑕疵的產品進行處理，制定針對性較強的獎懲管理機制，保證各項施工均能夠按照規范嚴格展開。需要制定明確的崗位責任機制，通過進行產品質量檢驗的方式，做好噴錨支護以及一系列操作，并要制定長期性檢測計劃，確保巷道工作面工作期間的支護穩定性，保證支護結構的優勢與作用能夠得到充分發揮。

4 掘進支護優化方式方法

4.1 優化巷道掘進管理模式

在對掘進管理模式進行優化過程中，一方面需要做好崗位的分配工作，對生產節奏以及工作強度進行科學把控，對崗位的具體人數以及權責分配等做出正確的處理，合理涉及班次之間的交接以及準備時間，保證各項工作都能夠有序展開；另一方面需要做好技術服務以及員工培訓工作，保證巷道測量跟進工作的精準度，做好測量儀器的精度校驗以及施工精度管控，為相關施工工作開展提供數據信息。通過對工作人員展開專業化技能培訓的方式，幫助人員明確整體施工的管控要點以及操作規范，需要將人員的表現以及各項操作納入到考評之中，從而通過給予其相應獎勵的方式，保證人員的工作積極性，確保各項工作能夠得到高質量落實，保障整體開采工作開展效果。

4.2 對掘金設備配置進行優化

加進行設備的選擇過程中，需要按照巷道的決定要求以及支護情況，展開相應的設備選擇和優化升級。需要通過對采礦工程的地質條件以及施工要求等各項內容的分析，做好相應的設備選擇。例如，如果巷道的斷面相對較小，破巖的難度相對較低，可通過選擇輕型掘進機的方式，在保證整體施工設備的同時，保障設備的操作靈活程度。在進行運輸設備的選擇過程中，需要重點做好刮板運輸機以及膠帶運輸機的選擇，對掘進機的型號和功率進行充分分析之后，按照分析結果，對設備的具體情況做出正確選擇，保證設備之間的匹配程度，連續展開裝運作業以及掘進作業，提高整體工作的開展效率。在進行錨桿鉆機的選擇過程中，需要加大對鑿巖機等設備的引進力度，通過對設備的優化和升級，利用先進性的設備做好整體工作的效率提升和質量提升，保證能夠滿足噪音低以及污染小騰方面的需求，可以為支付工作的高質量開展提供精準支持。

4.3 對掘進工藝進行優化

巷道斷面面積的不斷增加，會導致圍巖應力以及地質條件變得更加復雜，為確保巷道結構能夠達到相應要求，需要按照圍巖實際特點展開截割施工優化處理。如果圍巖的整體結構相對較為完整，強度相對較高且存在著節理不發育的情況，可以按照從中心到四周的順序，展開截面的切割施工，保證斷面的形狀成型質量，確保不會對周邊的圍巖形成不良影響，這種方式較為適合較大斷面區域的施工。但如果地應力相對較高，存在著容易出現片幫的狀況，需要按照兩次成型處理的方式，保證巷道兩幫的支護效果以及圍巖穩固程度，應按照先中間后兩幫的方法進行截割，保證幫部得暴露時間可以控制在最小。如果存在頂部裂隙相對較多，整體施工環境較差的問題，需要在展開掘進的同時做好支護操作，做好兩次的截割處理，對頂板懸空時間進行有效控制，防止出現安全事故。

4.4 強化支護方式方法

在進行支護工序的安排過程中，需要保證支護工序的應用時間能夠占到總體施工時間的一半左右，需要對施工工序的交叉時間以及其他方面時間做出科學安排，避免出現對其他工程施工造成干擾的狀況。在完成錨桿的安裝之后，需要停止對掘進機進行使用，以防出現支護和掘進施工分離的狀況。同時，可以在頂板條件允許的情況下，利用弱化支護形式進行處理，以便在有效縮短掘進機停機時間的同時，保證支護質量。

5 結 語

采礦業是我國國民經濟組成的重要元素之一，為有效降低各種安全事故的產生概率，不斷提高況下開采作業的安全性以及有效性，企業需要進一步提高對巷道掘進以及支護工作的關注力度。不僅需要按照礦下的具體情況，設置科學掘進方案，保證掘進施工能夠穩步進行，同時還要做好臨時支護以及永久性支護技術的應用工作，需要按照礦下的具體情況對各項施工操作展開嚴格管理，保證整體開采工作開展安全程度，從而推動我國采礦事業的穩性發展。