采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

2020-02-23宋志卫

江西化工 2020年2期

宋志卫

(山西潞安检测检验中心有限责任公司(计量所)，山西长治 046204)

引言

关于挖掘施工，其指的是在实际施工过程中，对地下巷道进行规划性挖掘，借助科学的施工方法与措施，对煤层及其周围岩体进行破碎操作，进而打造巷道空间并以此为基础进行支护，保证巷道自身的稳固性与畅通性，这有助于运输及开采煤。而若想采矿工程能够顺利开展，一定要使用相应的支护技术并充分掌握掘进技术要点，依据现实需求明确采取的支护类型，确保采矿工程质量。

一、简析巷道掘进和支护技术在采矿工程发挥的作用

在实际进行煤矿采矿工程时，应对地下巷道有计划地掘进，由此构建安全稳定的巷道空间。在掘进地下巷道时，出于确保掘进人员的人身安全，保障煤矿开采运输可以拥有稳定顺畅的路径，就需要采取有关支护技术保护巷道空间。无论是掘进或是支护，最主要的目的就是确保煤矿巷道稳定及安全，保证能稳定运行采矿作业而且在效率稳定的基础上，避免发生安全事故。因为地下环境相对复杂，在地下巷道中不仅存在软岩，还容易出现巷道破坏、崩坍等现象，对此应使用锚杆支护等相关技术支护巷道；同样掘进也需要凭借科学的掘进技术对掘进质量与效率提供保障[1]。所以，若想达到巷道安全和稳定的目的，应合理应用掘进及支护技术。

二、决定巷道掘进速度因素分析

第一，围岩强度。有效的巷道支撑保护，核心关键是围岩是否坚硬，要是在已经进行锚杆支护支撑状态加大围岩硬度，在从某一角度来讲能够加大支撑力度。对于围岩强度而言，主要是对在地应力方面的巷道负载力进行判断，要是围岩具有较高的负载程度，如果存在较大的地面压力，会缩小顶板位移的变化程度进而满足支撑保护的要求，所以应将锚杆支护技术应用在巷道掘进中，并提高对围岩强度的考虑程度。

第二，地质环境。在实际采矿工程中，地质环境是确保巷道掘进速度的先决条件。因为地质环境存在着客观性，加之在地质环境中存在着岩体变硬、褶皱断层以及储水增多等现象，一方面会大幅度提高应用巷道掘进以及支护技术的苦难程度，另一方面还会为工程自身的安全性造成影响，导致瓦斯溢出、水患灾害等问题的发生。所以在正式进行巷道掘进操作之前，必须要对矿区实际地质环境进行全面查看，采取科学的掘进方法。

第三，地应力影响。在煤矿开采过程中，最严重的安全隐患就是矿山压力，极易发生煤层压松、岩体位移等有关问题，甚至还会造成煤矿坍塌。出于达到最大限度防止问题发生的目的，在进行巷道掘进与支护作业时，必须要做好支撑与保护作业面工作，而且针对采空区加以妥善处理操作，进而提高工程作业的安全性。现阶段，控制顶板岩层是最常见的工作面保护与支撑方式。

三、简析采矿工程巷道掘进工作要点

第一，通风防尘。在采矿工程巷道掘进过程主要关键点之一，就是通风防尘，之所以要进行通风防尘主要的目的就是保证通风顺畅，创造良好的掘进施工环境，从而最大限度防止出现较大粉尘现象，要是施工人员长时间在较大粉尘的环境中，极易患得疾病严重时会威胁到人员健康[2]。对此，相关单位应与实际情况相结合，认真对待巷道掘进通风防尘工作，保证能落实有关工作内容。文章认为应从以下几方面入手。(1)有关工作人员，需要系统科学分析地下巷道的风量与风压等多方面因素，之后再明确使用的通风机数量与类型，而且还需要配备相应的设备设施。(2)在投入与应用机器之前，有关工作人员需要对机器性能进行严格测试，由此达到通风防尘标准并确保机器运作效果。

第二，瓦斯排放。众所周知，在实际采矿过中巷道掘进是十分重要的环节，一方面要确保高效率掘进，另一方面还应提高对安全问题的重视。对此，应要求工作人员可以意识到瓦斯排放的重要性与必要性，是煤炭采矿中需要注重的问题之一就是瓦斯排放，如果巷道中的瓦斯浓度较高则会大大提高发生安全事故的机率。所以，做好瓦斯排放工作十分重要。文章认为应从以下几方面入手：(1)相关工作人员需要构造良好的通风系统，确保巷道内部通风顺畅得以顺利排出瓦斯，进而防止不必要的安全问题发生。(2)相关检测人员还应该严格检测巷道内的瓦斯浓度，从而充分掌握其浓度参数，在此基础上进行针对性的预防工作。

四、简析巷道支护技术要点

所谓永久支护其主要是指具有较长的支护应用时间，如果出现有关问题必然会造成安全事故[3]。所以，在实际施工过程中应对永久支护技术有关要点加以充分把握，从而确保支护质量。现阶段，永久支护技术具有许多种例如锚杆支护、混凝土支护以及钢筋混凝土支护等，在实际应用时还需要把握好技术细节。

第一，预制钢筋混凝土支护。应用这种支架进行支护不仅具有加大强度，并且成本投入较低，可是质量较大、缺少伸缩性是其缺点。在地下巷道支护技术中最常见的这就是吊环型前探梁，以此确保施工质量，应该注意以下几方面：首先，需要确定最佳的布置间距与长度，可以在地下巷道中平行布置三根吊挂前探支架；其次，出于达到确保固定质量的目的，应该具有超过两个固定点，而且在固定过程中应采取相应的加固举措，以及保证其牢固性[4]。

第二，锚杆支护。在地下巷道进行永久支护工作中使用锚杆技术，出于到达确保施工质量的目的，文章认为应该从以下几方面考虑：(1)科学分析杆体抗剪与抗拉计算，确保使用的锚杆能满足其性能需求。与此同时，依据有关经验公式，与巷道支护需求与类型相结合，确定锚杆的间排距离、长度等有关参数。(2)出于避免因为托板变形而造成安全事故，有关工作人员可以适当提高托板厚度，以此增强其抗变形能力。除此之外，将动态监测技术应用在实际施工过程中，存在着应用监测锚杆技术不良等有关问题，从而及时选取相应的措施加以整改，确保其支护质量。

第三，混凝土支护。所谓混凝土支护，其主要是指通过喷射混凝土对支架进行制作，并与锚杆支护共同使用，以此提升固定巷道围岩的效果，文章认为需要注意以下几方面：(1)对喷射设备合理布置。能否合理布置喷射设施设备，则会对支护质量与工作效率造成直接影响，所以有关施工单位应对其进行分析与论证，以巷道构造为布置依据。(2)严格依旧有关作业流程，在巷道掘进之后依旧设计设置临时锚杆，之后在对其喷施混凝土，在达到有关设计需求之后设置锚杆。与此同时，还应加大金属网强度确保其支护效果。