采矿工程中的巷道掘进及支护探究

宋金锋

摘 要：   随着经济和各行各业的快速发展，我国科研力量日益壮大，科学技术有了较大的突破和进步。钢铁冶炼需要消耗大量铁矿，使得铁矿开采力度不断加大。但是，在开采过程中，巷道掘进和支护技术的应用往往不合理，同时采矿工程技术创新不足，已经不能满足当前矿产开采需求。因此，本文以铁矿开采为基础，深入研究采矿工程中应用的巷道掘进与支护技术，以期为相关人员提供理论指导。

关键词：  采矿工程;巷道;掘进;支护

【中图分类号】TD353     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）06-0098-01

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。

1 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。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。

2 对于巷道掘进及支护技术应用有一定影响的因素

2.1  巷道围岩强度。

为了使得经过掘进及支护技术使用之后的巷道能够始终有着较高的稳定性，那么则必须考虑到巷道内部围岩强度等多种因素，此时为了能够使得所应用到的支护技术，能够有效的支护以及支撑经挖掘后所形成的巷道，则必须在对现场巷道进行实体考察的强度情况之下，结合巷道内部围岩的强度，合理的使用合适的支护技术。如果在支护体的支撑之下，整体的巷道围岩强度能够得以提高，那么就可以通过加强锚杆所提供的支撑能力，而保证之后巷道的运输安全。此外在对于围岩状况进行勘查的过程中，还必须深入的了解以及分析围岩的地质应力能够承受的最大负荷。而围岩承载能力是否能够达到符合要求，同顶板发生移动的大小之间有着一定的关联。在地质应力增加的情况之下，可能会导致巷道围岩强度无法达到规定标准，此时就能够通过减少顶板位移大小，从而使得巷道支護体有良好的巷道支撑及保护效应。也因此，在实际采矿进行过程中应用巷道围岩技术时，就需要在巷道掘进和实施支护技术的过程中，考虑到巷道内部围岩的强度，从而使得支护技术充分的发挥其有效性及安全性。

2.2  关于地应力的影响。

在整个煤矿开采过程中所存在的对于工作人员的人身安全有着一定影响的安全隐患在于矿山所带来的压力。由于矿山压力的存在，很可能会导致所采用的支护技术中的支护体发生形状变化，或是由于岩体出现位移以及煤层疏松等现象而出现安全事故。一旦出现这一类现象，就可能会使得刚刚掘进的巷道围岩出现断裂现象，严重的可能会导致整体煤矿出现坍塌。而为了尽可能的防止这一类问题的出现，以保证工作人员在煤矿开采过程中的安全性，则必须在巷道掘进以及支护技术应用过程中，合理的保护以及支撑作业面，同时合理的处理采空区，以保证采矿工作进行过程中的安全性。而在如今对于工作面进行支撑过程中，所使用到的支撑保护手段主要是通过控制顶板岩层，从而更好的处理采空区，及保护工作面，而这一类方式统称为顶板管理支护技术。

2.3 巷道断面的形状及尺寸等因素。

在对于巷道进行了掘进之后，在整个巷道掘进过程中所考虑到的因素，还必须包括巷道围岩所承受的应力，此时通过保护以及优化支护骨架，从而减少巷道围岩应力，就可能会导致巷道断面因为承受的应力不均匀，而出现安全事故。而为了有效的分散应力，则必须在实际进行煤矿开采以及支护技术选用的过程当中，对于断面的形状因素及尺寸进行严格的控制。

3 采矿工程巷道支护技术应用要点

3.1  把握临时支护技术要点。

所谓的临时性支护结构，主要就是为支护作业所搭建的具有临时性的形式。在临时性支护过程中，为了提高整个过程的水平，那么可以从以下几方面进行：首先，因为市面上存在着较多种类的支护材料，基于材料具有的差异性特征，为了能够充分发挥材料的应用价值，那么操作人员就必须深入分析每一种支护材料的性能与不足。比如，临时性支护过程中应用的木支架结构，虽然表现出快速安装以及操作简单的优势，但是本身因为强度较差，再加上遇火燃烧等弊端，操作人员就必须依据实际现状进行合理选择。又像金属性的支护结构，虽然有着较强的强度，人员能够反复应用，但是需要采矿工作单位投入较大的资金量，在应用过程中，单位还需要结合自身经济实力进行选择。除此之外，还需要加强对所有支护环节的重视程度，身为临时性支护的操作人员，必须遵循行业操作规范，有序推进质量检查工作的进行，严禁已经损坏的材料应用在支护操作当中。

3.2  把握永久支护技术要点。

从目前情况来看，当前采矿工程单位在永久支护过程中，最常见的就是锚杆支护、预制钢筋混凝土支护以及混凝土支护三种类型。第一，锚杆支护技术在应用过程中，首先，为了能够充分发挥锚杆的性能，操作人员就必须准确计算杆体抗拉、抗剪数据，同时，严格按照计算公式，从实际巷道种类以及支护标准下，合理推算出锚杆的长度等数据，（如表1所示，不同巷道类别支护形式及参数）。除此之外，为了能够确保托板后期出现变形问题，操作人员可以结合实际的支护环境，将托板的厚度进行合理的增加，避免支护过程中诸多安全问题的出现。最后，采矿工程单位应用全程检测手段，对锚杆技术的整个应用过程实施动态化的监督，一旦发现问题必须第一时间整合所有人员的智慧，及时处理问题，确保支护工作不受到影响。第二，预制钢筋混凝土支护技术要点。通过实际应用发现，虽然在应用此种类型的支护结构时，不需要单位投入较大的资金，也有着较好的强度标准，但是正因为强度大，缺少伸缩性，在应用过程中还需要单位合理的选择。前探梁在支护吊环式中是最为常见的形式，首先，操作人员需要合理的计算结构的长度，在巷道中合理的设置三根吊挂前探支架，确保内部环境呈现平行的特征。其次，设置两个固定位置，做好加固操作的同时，确保整体支护工序高质量水平。

结语：随着科学技术的创新与推广，不仅丰富了日常生活，而且也有利于工作效率的提高，以此推动行业的持续性发展。同样在煤矿开采作业中，也应该得到技术支持。对此，有关工作人员应该深入分析掘进与支护技术，从而充分掌握技术应用要点，进而确保开采安全与开采质量，促进我国经济的蓬勃发展。

参考文献

[1] 蒋传田.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2018（06）：153-154.

[2] 赵寿.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].山东工业技术，2018（17）：99.