采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

王松

摘要：为了确保采矿工程的巷道施工安全，控制工程施工质量，以及巷道长期稳定性，工程过程中要根据巷道的实际情况和围岩特性科学的进行巷道掘进，严格按照要求进行施工，并且做好掘进支护工作，保障采矿工程施工的安全稳定性，从而提高巷道掘进的效率和质量。 本文将从采矿工程中的巷道掘进和支护技术两个层面，分析具体措施的应用，以供采矿工程实践参考。

关键词：采矿工程;巷道掘进;支护技术

1 采矿工程巷道掘进和支護技术中的影响因素

1.1 巷道围岩强度因素

巷道的稳定性与围岩强度息息相关，为了可以形成对巷道的良好支护和支撑，需要经过勘察并结合围岩强度进行支护技术的合理采用。如果围岩强度可以在锚杆支撑下，实现了自身强度的提高，那么可以进一步加大保护支撑力。围岩勘察的过程中，主要针对地质应力的承载能力进行了解和分析。承载能力的高低与顶板位移的大小有着直接关系，承载性能强，当地质应力增加的情况下，会降低顶板位移的大小，发挥相应的保护和支撑效应。所以，采矿项目中的巷道掘进施工中，需要关注围岩强度提高支护有效性和掘进安全性。

1.2 地应力因素

煤炭采矿工程中，地应力是具有较大安全影响的。其表现在会增加岩体位移、支撑物变形失效、煤层压松等方面，甚至还会造成岩层断裂、工程坍塌。为了有效解决这一隐患，确保采矿工程的顺利进行，具体的巷道掘进与支护时，务必全面有效的采取技术方案对作业面形成支撑体系，与此同时，科学处理采空区，以促进采矿作业的安全进行。例如，对顶板岩层进行支撑控制，这一方式在当前的工作面保护支撑中较为常见，顶板管理支护技术即工作面支撑与采空区处理的有机结合。

1.3 巷道断面尺寸及形状因素

采矿作业的巷道掘进中，巷道围岩应力的优化和保护支撑是必不可少的，这就会造成断面出现应力不均的现象，为了可以使应力得到分散，应当在实际过程中严格控制巷道断面的形状和尺寸。

2 采矿工程巷道掘进技术的应用要点

2.1 做好地质勘探工作

在矿山巷道掘进时，为了避免地质构造及其环境影响到施工作业，对地质构造的勘探工作要引起重视，通过利用合理安排以及科学运用地质勘探技術提升地质构造勘探的质量和效率。当前，我国在地质构造勘察方面的技术能力还有待提高，在针对巷道地质构造实施勘探检查过程中可以采用三维地震综合勘探技术，结合企业现实状况和实际采矿工程情况，在采区设计前进行三维地震综合勘探，从而确保后期掘进过程更加安全。

2.2 控制瓦斯，做好瓦斯排放工作

巷道掘进时，不但要对支护问题进行考虑，还要综合分析掘进环境是否安全稳定，掘进的过程中，产生许多瓦斯是必然的，其属于一类易燃性气体，假如瓦斯含量较多、浓度较高，容易发生爆炸事件。因此，相关人员需要以科学有效的方式对瓦斯进行采集或排放，尽可能降低巷道中的瓦斯量，充分有效的利用瓦斯。掘进的过程中，相关工作者需要动态监测巷道空气中的瓦斯含量和浓度，如果浓度达到一定值，需要及时予以排放。

2.3 做好通风防尘工作

掘进过程中，空气中会漂浮着烟尘粉末，并其还会存在危害性气体，例如瓦斯和CO2等，对灰尘和危害性气体也要予以及时的排除，避免巷道掘进工作者的人身健康和安全受到危害。通常来讲，较为有效的手段是通风防尘，巷道安全管理中应当安装内部通风系统，这一系统分为两部分，设备通风以及自然风，在设计安装中要准确定位两者的位置，促使内部风压以及需风量达到巷道施工要求，通风机在其中要配合辅助通风系统，尽可能多的排除灰尘和有害气体。针对灰尘，工作人员可以利用除尘器对灰尘进行吸收，降低空气中的灰尘量，并且工作人员还应当对巷道内部的温湿度加以关注和控制。

2.4 改进巷道掘进施工工艺

鉴于当前掘进施工工艺问题，在巷道掘进中，首先必须严格遵照开采作业有关规章制度，然后采取综合多道工序交叉作业。通过该工艺可有效提升掘进速度和效率，使巷道掘进作业和巷道支护作业可以平行开展，不会浪费太多时间，而且两者之间的连续性加强，既能提高工作效率，又能保证掘进的安全性，当然还能合理分配工序作业的时间，提高巷道掘进的整体进度。

3 采矿工程巷道支护技术的应用

3.1 锚索支护技术

矿山掘进施工过程中，面对复杂地质情况，一般都采用软岩的巷道支护技术。软岩这一岩石结构，具有较强变形性和较差稳定性，松脆或风化的几率很高，在掘进施工中如果遭遇软岩情况，那么巷道需要采取必要且有效的支护措施。国际层面对于巷道支护的研究中，提出过许多方法，然而却无法满足高应力状况下软岩巷道支护的需求，现阶段国内运用的锚索支护技术，能够较好的对围岩进行控制，增强围岩的安全可靠性，得到了广泛应用和推广。

3.2 锚杆支护和锚注支护技术

针对软岩这一在掘进施工中常见的围岩类型，为了解决巷道支护的问题，可以利用具有较高强度的锚杆支护方式，通过对锚杆增设应力，提升围岩的承载性能，通过加强锚端头以及进行全锚固定，会避免围岩发生形变，从而实现有效的支护。锚杆支护方式在经济性方面有着比较好的优势，能够依据围岩形变的实际情况采取相应的支护强度，有利于降低掘进成本。但是，由于高应力的制约，锚杆支护也具有缺陷和不足。锚杆支护方式运用中，并不是全部支护都主动的，根据支护体的安全顺序可以将锚杆支护划分成两种，被动支护以及主动支护。

锚注支护方式利用注浆措施来提升围岩自身的荷载能力，有效增强围岩对外界影响的支撑力，同时避免围岩遭受水侵害。

3.3 U型钢支护技术

掘进过程中的巷道受高应力影响发生变形，通过加装金属支架抵抗高应力的影响，U型钢技术要求金属支架具有很强的伸缩性，随时抵抗高应力的影响，充分发挥支护作用，在围岩发生变形后可以起到很好的支护作用，但无法围岩变形前提前支护。

1 影响煤矿巷道掘进和支护技术的因素

影响巷道掘进施工的外部因素主要有三个方面。

施工中，首先受到的是岩石的阻隔，想要在岩石层中保证施工的顺利进行、并保障施工人员的人身安全，必须保持锚杆的支持力与周围的岩石程度保持同步。如此才能保证巷道的强度，避免塌方事故的产生。其次是地应力。地应力在工程的扰动下可能会发生改变，影响到施工的正常进行，甚至造成人力物力的损失。因此必须在施工前进行仔细的专业化的勘测。最后，巷道断面的尺寸形状也会直接影响到掘进技术和支护技术的应用效果。不合理的巷道断面，会妨碍掘进支护技术的精准控制，不仅会拖慢施工进度还会影响施工质量。

4 结语

综上，采矿企业对于我国经济的发展起到了不容忽视的推动作用。重视采矿企业中的安全管理问题，不仅能够提高采矿企业的发展水平，并且对于采矿业的未来发展具有重要的建树作用。

参考文献：

[1]杨玉龙，王波.煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究[J].资源信息与工程，2018，33（06）：63-64.

[2]王争明.掘进工作面锚杆支护设计分析[J].能源与节能，2018（10）：141-142.