采矿工程巷道掘进技术与支护技术探讨

摘要：我国当前燃料主要以煤矿资源为主，煤炭采矿工程在我国取得了一定成就。井下采矿技术是采矿工作的重要组成部分，在井下采矿工作中，发挥着非常重要的作用，对矿产开采效率和安全性，有着非常重要的影响。然而在实际采矿技术的应用过程中，各种问题都会出现，为此，本文基于采矿工程巷道掘进技术与支护技术进行探讨。

关键词：煤矿开采;掘进技术;支护技术

我国煤矿开采行业中多以中小型企业为主，企业的安全防护意识较薄弱，施工安全无法得到保障，在煤炭开采过程中存在着较大的工程危险，尤其是在面对地质结构较复杂的情况，或者煤层厚度较小，工作区域狭窄的地方，在进行采矿作业时存在更大风险。面对这样的情况，如果继续使用传统煤矿开采技术，一方面，无法提高企业经济收益和煤炭资源使用效率，形成一定的煤矿资源浪费，另一方面作业安全性长期得不到提高，企业将面临国家安全监管部门批评查封的风险。

1、煤矿巷道掘进支护存在的问题

1.1 支护技术不合理

为了保证围岩的稳定和煤矿的安全开采，必须因地制宜地选择和应用支护技术。然而，在实际的煤炭开采过程中，一些煤矿企业为了提高企业的经济效益，节约生产成本，一些煤矿企业在掘进巷道支护过程中减少了支护，支护材料不符合巷道支护设计的要求。每一岩层都有自己的特点，有的岩层硬度高，支护材料质量相对较低，但有的岩层由于自然原因有大量的断层结构，底板比较破碎，比较软，然后需要优质的支护材料来维持煤矿巷道的安全稳定。

1.2 支护工艺安全管理不到位

煤矿生产是一种危险的井下作业，因此特别重视工作环境的安全。但是，一些煤矿企业对煤矿巷道顶板支护环节不重视，对巷道开挖引起的顶板破碎、断层、沉陷等问题没有及时采取支护和安全措施，最终导致煤矿重大顶板安全事故的发生。

1.3 支护设备落后

针对目前国内煤矿生产过程中巷道支护设备的现状，采用风动锚索机进行顶板孔眼钻进作业较为普遍。由于在人员操作过程中，钻眼角度和锚眼深度不符合设计要求，在钻孔过程中会影响支撑架的安装和施工，使支撑架不能有效发挥支撑作用。

2、井下采矿常用技术

2.1井下填充技术

在井下采矿作业中，井下充填技术是一项重要内容，特别是近年来，井下充填技术在井下采矿作业中得到了重要应用。目前，井下充填技术主要包括干充填、砾石水泥浆胶结等技术。但是，随着市场环境的不断发展，这些技术也有一定的落后性。在具体的矿山开采作业中，应加强现代材料的集成和应用，优化井下开采技术环境，确保人员、设备和矿产资源的安全。

2.2 深井开采技术

合理应用深井開采技术可以有效地促进矿产开采深度的增加，增加矿产开采量。结合以往经验发现，与露天开采作业相比，井下开采需要面对复杂的压力、温度、湿度等条件变化，不可控因素较多，开采难度较大。为了有效克服外部条件，消除环境对矿产开采过程和开采结果的影响，矿产开采人员可将 HEMS 技术合理应用于深井开采作业中，以此保障人员设备安全，提高矿产开采质量与开采效率。所谓的HEMS 技术指的是一种降温换热系统，该系统能有效地控制深井开采中的热害。在实际开采过程中，该系统用于提取矿井涌水量中的冷却能力，促进冷却能力与开采表面高温空气之间的热交换，从而达到深井冷却的目的，为矿山开采作业创造良好的温度条件。在该系统中，水是主要的循环介质。在这种介质的循环下，工作面温度可降低约5度，即工作面温度控制在29度左右，湿度也降低，这对采矿作业非常重要。

2.3 三下技术

在实际应用过程中，施工人员需要根据深井层和深井土的实际环境特点，设计和制定完善的开采方案，同时针对深井层的空位，采用充填法防止开采过程中的塌方事故。此外，为确保工程安全，要求矿务人员组织对深井岩层表面进行加固改造，确保井上建筑物的安全稳定。此外，在井下采矿作业中，井下水和岩层结构会影响采矿作业的安全，因此应对采矿作业面一定范围内的水进行处理，以避免采矿过程中造成的水损失。

3、井下采矿支护技术

在矿产资源的井下开采作业中，支护工程必不可少。由于井下环境复杂，不可控因素多，岩层结构稳定性低，施工人员需要合理运用井下支护技术，确保矿山开采安全。为保证该技术的应用效果，施工人员在应用井下支护技术时，首先应通过综合地质勘查掌握矿区水文地质情况及周围环境，并在此基础上选择合理的支护技术进行井下支护施工。在井下采矿作业中，常用的井下支护技术是锚杆桁架支护技术，它包括涨壳式锚杆与钢杆，安全性高，应用范围广。

3.1锚杆支护技术

与其他支护技术相比，锚杆支护技术具有较为明显的普遍性。从客观上看，大部分煤矿开采过程中的施工环境比较复杂，因此在实际的煤矿开采过程中，施工队伍往往会遇到断层，断层间距较大。由于这些断层层面破碎严重，稳定性相对较差，容易引起局部坍塌和局部破裂，严重阻碍了巷道掘进活动。针对上述情况，施工人员可采用锚杆支护技术对巷道进行有效支护。在大多数情况下，锚杆支护技术的实际过程中，加固方法主要采用U型钢构件，通过U型钢构件可以对隧道内的部分断层结构进行整体加固。

3.2喷射混凝土支护技术

超高喷射混凝土支护技术是其中的关键技术之一，主要是通过喷射水泥包裹砂浆和干混凝土。在应用水泥包裹砂浆混凝土喷射支护技术的过程中，喷射的混合料主要是在压缩空气处理下有效喷射到巷道围岩表面，以便更好地加固围岩，避免由于自然环境的影响而导致巷道围岩风化。而干喷混凝土是将混凝土、水泥、水、速凝剂等材料有效搅拌，然后用砂浆机将最终混合料喷洒到围岩表面，达到加固和支护的目的。

结语

我国对于煤矿资源的需求较大，煤矿开采行业对我国资源战略有一定的影响。但随着时代发展，煤矿开采行业要不断实现自身的优化升级，改革创新掘进、支护技术，为煤矿安全生产做出贡献。同时，由于在采矿工程巷道开挖和支护过程中，对相关技术选择、设备应用和技术方案实施有较为严格的要求，不同的煤矿地质条件和水文条件对采矿工程巷道掘进支护有不同的要求，选择相应的施工和技术方案，确保整个采矿工程能够有效实施。相关施工技术人员需要掌握隧道掘进技术和支护技术要点，以便更好地做好该技术在矿山工程施工中的应用和处理。

参考文献

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作者简介：柳世鹏男汉族1990.02.12河南省焦作市焦煤集团赵固一矿目前职称：助理工程师研究方向：采矿工程需要评工程师