矿山掘进支护问题及应对措施探析

李红旭 李俊飞

摘要：随着我国经济的快速发展，促进了矿山开采行业的发展。矿山行业属于矿石或生产原料高危性开采行业，由于矿山资源的开采是处在地下环境中，而井下地质条件相对复杂，作业环境相对恶劣，因此必须要充分利用好支护来确保整个开采作业过程的安全性和通畅性。因此，本文主要针对当前矿山掘进支护存在的问题进行了全面分析，并在此基础上采取有效的应对措施。

关键词：矿山;掘进支护;问题;应对措施

分类号：S688;X171.4

引言

在矿井内，由于施工难度比较大，施工环境比较复杂，所以巷道在掘进的过程中受到多方面因素的影响，比如说地质构造的影响、采动压力的影响等等，施工巷道的顶板经常会出现破碎等一些不良的现象，对施工造成一些严重的影响，使得施工的难度不断地增加。如果说矿山设计部门在进行巷道设计的过程当中，没有选择合适的方式，也没有参考合理的数据，那么很容易在施工的过程当中造成严重的安全事故。支护设计在一般情况下，需要选择合适的支护参数，工艺以及合理施工方式，为了确保矿山掘进巷道安全地进行，要提高巷道顶板支护工作的质量水平，对在施工过程当中出现的支护问题进行分析研究，并且采取有效的措施解决这些问题。

一、巷道掘进中支护工艺研究意义

对于矿山的挖掘任务，我国在矿山相关的规章中特别拟定了相对应的法则，在开凿地下巷道使用设备过程中，一定要增加矿山巷道四周岩石和岩层的牢固程度，就需要采用相关的工器具材料作支护。倘若在进行矿山巷道四周岩石和岩层的维护、巩固过程中，想要采用的支柱设备应和开凿地下巷道一起进行，就会在相当大的方面使矿山的挖掘效率得到影响，从而加大开采成本。因此，为了提高矿山采掘的效率，提升矿山的产量，需要对支护方法方式进行改善。关于支护设备和技艺完整性的研制，不仅可以高效率降低进行支护耗用的时间，提高开凿地下巷道工作的效率，还能够减少矿山挖掘过程中巷道岩层暴露的时间，使职工的作业量降低，提高支护强度，同样也保护了采掘作业人员的人身健康。除此之外，关于矿山巷道过程中挖掘的技艺进行改善，不仅可以给开凿地下巷道支护任务的探索带来帮助，还可以有效地提高矿山挖掘的产量和效率。

二、矿山掘进支护问题

1、矿山巷道结构不合理

原始的巷道大多数的架构形式是比较简单的，在巷道顶端设计弧形的架构，这样布置虽然能提升巷道的承重能力，不过对于机械装备不利于通过，导致巷道尺寸过大，存在较大的不合理性。目前部分矿山公司已经对原始巷道的设计实行了改变，如矩形巷道，能够承受顶压力较大，而对于侧压力的性能则不太理想。梯形巷道，能够承受一定的侧压力。且二者同时支架结构较为简单，施工也比较方便。所以，矿山公司可以多参考一些优秀的设计方法，找寻更富有科学且合适的巷道设计，可以提升矿山掘进效率。

2、矿山巷道形状及断面问题

在传统模式下，矿山井下作业过程中主要采取的是拱形巷道形状，在这种向导模式下，导致矿山掘进效率受到严重影响，由此就会对企业的产量形成进一步影响。另外，由于矿山巷道实际的使用效率相对比较低，由此也会给井下作业能带来一定的安全隐患，巷道断面的尺寸应与巷道的用途、道轨类型、运输设备类型、支架的规格大小和相关安全间隙等因素进行决定，不合理的断面形状，会对井下作业人员的生命安全造成严重威胁，对社会稳定发展也会产生巨大影响。因此，盲目采用传统的矿山巷道模式下会由于其本身的断面相对不合理，导致在作业过程中一些大型的开采设备不能够得到有效使用，对矿山企业的生产开采效率也产生严重影响。

三、矿山掘进支护问题的应对措施

1、选取合适的支护方式

采用喷浆结合长久支护、锚杆、锚索、金属网相互结合的支护形式，这样能够更好地保证顶底板开掘后的完整性，能够最大限度地加强顶板围岩的牢固性，选择喷浆的原因是为了使顶板的破碎度减少，这些均是为了更高效提升顶板围岩的整个牢固性和强度。另外，提前准备好支护任务所用材料，对于支护后顶板存在离层的情况，可以使用马丽散和含有催化剂的混合溶液，即为了先保持破损顶板的牢固性，随后在开展长久支护的施工，以便达到更深入加强顶板围岩的牢固性的施工需求和目标。还有就是要关注在断层带位置保障施工的长久支护，对于断层损坏地方的岩石采用合理的方法和恰当的解决方案，通过这种方式可以使围岩的变形率降低，保证以后施工的顺利开展。另外在对其开展长久支护施工时要恰当地缩小支护之间的距离，选择直径和长度都与生产规定和所需要的施工物料都相符的。一般掘进机在处在工作状况时，与施工作业面空顶间距大致为5m，在这种状况下存在致使顶板发生大规模的坍塌的可能，故在此情况下，采用悬臂式掘进机进行开展正常的作业，需要采用合理的前探超前支护。

2、加大设备投入力度，优化完善掘进工艺

设计人员在对掘进巷道工艺进行有效的升级和优化时，可以从以下两个方面着手：第一，利用综合性的掘进施工技术来对基础条件较为优良的巷道进行有效的施工，在面對不同地质条件要求的状况下，可以采取有不同功能效用的掘进施工技术。除此之外，设计人员还必须将液压体系与自动加油装置相连接，从而可以从根本上提高整个巷道掘进系统的安全性。第二，利用带有可收缩性的支架装置来推动整个支护作用的顺利进行，从而可以更好地提高整个矿山内部支护效用地发挥。不仅如此，还可以在原有的矿山机械操作过程中提高整个设备的自动化和智能化性能，科学合理地综合使用不同种类和功能的机械设备，来降低整个矿山巷道工作的操作时间。

3、掘进支护材料

针对掘进支护技术的应用，只有合理的材料选择前提下才能够充分发挥主体作用，锚杆材料的质量直接决定了最终的支护效果。但是传统的支护材料强度相对比较差，在当前科学技术快速进步的前提下，掘进支护技术在实际应用过程中各种高预应力以及高强度支护材料不断出现，在此基础上就能够实现对锚杆形式的进一步优化，全面提升掘进支护的实际使用效果。

结语

综上所述，在我国社会经济不断发展的形势下，矿山行业整体取得了快速发展，矿山掘进支护技术的问题也逐渐凸显出来。因此必须要针对矿山巷道支护技术进行不断地研究，这样才能充分保证巷道的安全性和稳定性，才能够全面提升矿山企业的整体发展水平。

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