采矿工程巷道掘进及支护技术的应用探究

2021-11-30张春雷

世界有色金属 2021年1期

张春雷

（国家能源集团宁夏煤业有限责任公司麦垛山煤矿，宁夏银川 750004）

1 采矿工程巷道掘进技术应用要点

1.1 注重地质勘探工作

在对整个项目开展掘进的环节中，若是想防止矿区地质结构对其余施工工作造成一定影响，减少或者是消除采矿项目掘进工作中各种塌方情况的出现，就需要完成好采矿项目的地质勘察工作。若是想更加顺利的实施地质勘查，就应当组建出一队有着充足经验且具备较强专业能力的优秀团队，对后续将要开展的地质勘察工作铺垫基础。在勘察的环节中，不止要对整个项目需要做出掘进的山体开展全方位的勘察，并且还一定要对周围的实际地质条件做好一定的勘探，并明确地下水的具体情况。对有很大概率会对整个采矿项目造成影响的地表水甚至是地下水做好相应的围岩加固，在加固的环节中应用好超前注浆的手段，以此来提高围岩本身的稳固性，降低水文因素会对整个采矿项目所产生的影响，保障采矿项目掘进工作的科学性与可靠性。

1.2 完成通风防尘工作

对于巷道掘进环节中形成的诸多粉尘物质来说，在对掘进环境造成破坏的前提下，若是部门的工作人员长时间处在这一环境中，就必定会对他们的身体健康产生一定威胁。而若是想彻底消除此种问题，就需要让采矿部门的管理人员，从自身理念上开始入手，对通风防尘工作给予高度注重，从整个巷道的具体操作情况出发，首先就要按照巷道所需要的大致风量，科学挑选适合的通风机器或者是通风设备等等，并且还需要确保巷道内部有着足够数量的通风机器。若是想切实体现出通风设备的原本价值，除了需要完成布置工作以外，还应该把风筒装置在所有的通风机上。此外，为了可以让通风设备有着较长的使用年限，切实体现出通风的作用，在开始运用以前，施工部门还应该配备专业人员来对所有通风机做好一定的试验，确实为后续通风机的顺利使用铺垫牢固的基础。最后，在巷道掘进环节中还存在着粉尘方面的问题，若是想确保粉尘浓度得以持续的降低，就应该要设立完善的除尘系统。

1.3 把握掘进技术要点

在对光面爆破技术进行使用的环节中，要对所有技术要点开展全面的把控。光面爆破技术，关键包含有轮廓线、欲裂法以及修编法等等，在开展施工的环节中要对整个爆破眼做好准确的布置，而若是想收获最好的爆破效果，就一定要开展全面的分析与精准计算，对爆破时间的具体间隔做好有效的把控，保障药装量本身的科学性与合理性，确实为巷道掘进工作铺垫坚实的基础。除此之外，还需要确保巷道有着较强的稳固性乃至于安全性，知晓巷道支护技术的所有重点，保障巷道掘进工作可以更加正常的开展。

2 影响采矿工程巷道快速掘进的主要因素

2.1 地质条件

决定着采矿项目巷道掘进工作质量的重要因素就是当地的地质条件，同时地质条件是固有的、无法改变的。矿区地质结构当中褶皱断层、岩体硬度甚至是储水储气等等诸多复杂条件，不止提高了巷道掘进工作以及支护工作的困难程度，还为整个项目带来了巨大的安全风险，十分容易产生水灾、片帮、瓦斯排出甚至是冒顶等等情况。因此，在对采矿项目进行巷道掘进以前，必须要真正明确矿区的主要地质特点，借助有效的掘进技术来完成施工。

2.2 技术条件

技术条件关键包含有挑选掘进技术、配备掘进及运输设备、确定支护工艺等等诸多要素。随着国内科技的迅猛发展，掘进设备的更新换代也出现了较大的进步，然而在具体的运用环节中还仍旧有着十分多配置方面的问题。因为某部分采矿项目巷道的实际地质条件尤为复杂，在掘进过程中就极易产生冲击振动以及冒落的现象，同时在掘进以及支护过程中还会包含到非常多平行的作业流程，这部分作业流程当中有一些工作需要漫长的时间，若是想保障掘进的实际质量与效果，就应该挑选最新的掘进机或者是运输机，并且还需要借助合理的掘进以及支护技术，如此一来才可以科学的确定作业进度，防止出现浪费时间的情况，还可以防止由于质量方面的问题而开展二次返工。

2.3 管理方式

在采矿项目巷道掘进生产环节中，管理者十分注重让采掘技术方面的条件获得提升，这就导致他们无视了管理方式的关键性。由于管理方式的不完善，就对巷道掘进甚至是支护工作的顺利发展造成了不良的影响。管理方式通常包含有岗位分配、技术服务以及员工培训等等诸多内容，以往管理方式在这部分内容上都有着较多的问题，所以即使完善了技术能力与设备配置，也无法让巷道掘进的实际速度获得提升。若是想彻底消除此种情况，管理人员就应该注重掘进技术的管理方式，不停对其进行完善与优化，同时对工作人员自身的专业能力和技术技能等等开展严格的培训，真正增强他们的整体素质与综合能力。

3 巷道快速掘进技术优化

3.1 完善巷道掘进设备配置

巷道掘进设备关键包含有掘进机、运输设备和锚杆钻机等等，在对这些设备进行优化的时候，应该践行“因地制宜、控制成本以及高效灵活”的基本原则。而在挑选设备种类的时候，就应该注意以下几个要点：

其一掘进机，掘进机通常有着轻型掘进机或者是重型大功率掘进机这两种。在挑选掘进机的过程中，应该对采矿项目的地质条件、施工标准甚至是巷道断面设计等等诸多方面进行考虑。在巷道断面十分小同时破岩难度尤为低的时候，就需要使用轻型的掘进机，不止能够减少成本，还能够更加灵活的操作，减少故障出现的几率。在巷道断面十分大同时岩体硬度非常高的时候，借助重型的大功率掘进机就能够增强破岩水平与稳固性。除此之外，还应该按照截割头的主要结构与功率等等内容确定好参数，保障契合岩体本身的节理构造、粘结性乃至于硬度等等各方面的操作标准。其二就是运输设备。运输设备关键包含有胶带运输机或者是刮板输送机等等，在挑选运输设备的过程中要对掘进机的规格与功率进行全方位的考虑，让双方彼此匹配，保障掘进与装运工作可以更加顺利的进行，如此一来就能够缩短作业时间，消除工作人员所承担的重大压力，进而让掘进效果获得一定的提升。

3.2 优化掘进技术

随着整个巷道断面面积的持续扩大，地质条件以及围岩应力也变得越发复杂，若是想保障巷道结构更加稳固，就必须要按照围岩的主要特点，不停完善截割工艺。其大致有以下多种情况：若是围岩的主要结构十分完整，节理也没有发育，同时有着较高强度的话，就应该根据由中心进刀，再对周围开展刷帮的断面截割次序开展工作。如此一来就可以保障巷道断面本身的成形品质，还不会对周围的所有围岩造成不良影响，尤为契合规格并不是很大的巷道断面。其次，若是地应力十分大，同时两帮非常软弱，极易产生片帮情况的话，若是想保障围岩本身的稳固性或者是巷道两帮的实际支护效果，就应该分成两次成形，同时根据先截割中间，再刷两帮的截割次序完成工作，如此一来就能够逐渐减少帮部的具体显露时间。若是顶板上方的裂隙十分多、综合条件并不是很好，同时要在完成掘进工作以后马上支护的话，若是想提高掘进的速度，保障支护效果，就应该分成两次进行截割，第一次的整个截割长度要占据着巷道宽度的三分之一，第二次就需要对余下的三分之二部分做好合理的截割，且根据由下到上的蛇形截割次序来完成。此种方式就能够减少顶板的具体悬空时间。

3.3 优化支护方式

首先就是支护工序的确定：在采矿项目开展巷道掘进的环节中，支护工序所使用的时长大致是总时长的2/5 到1/2，所以，若是想让工作效率获得提升，就必须要对掘进、支护乃至于其他工序交叉时间做好科学的安排。若是支护方式采用的是边掘进边法，那么在对锚杆进行装置的时候，就应该停止应用掘进机，如此一来就确实减少了掘进机的开机率，更是致使掘进与支护工序彼此分离。在开展工作的环节中，大多数顶板条件，都能够选用弱化支护的方式，如此一来不止能够减少掘进机的具体停机时长，还可以保障支护效果与支护质量，让掘进工作不会和支护工序产生严重影响，真正达成平行作业。其次就是支护模式的确定，随着支护方式越来越成熟，大断面岩体巷道的实际支护模式往往会挑选“锚杆、锚索以及金属网”，其可以有效的防止围岩出现变形，让成形巷道本身的稳固性获得迅速的提升。除此之外，此种支护技术还可以加强与加固弱化支护，避免弱化支护引发严重的变形情况。而在借助锚杆技术来对整个巷道进行支护的时候，若是想确保施工效果和质量，一个方面要完成好锚杆杆体抗拉或者是抗剪的计算工作，确保所使用的锚杆性能可以达到具体标准。并且，按照相应的经验公式，再联系巷道的种类和支护标准，制定出最为适宜的锚杆长度、锚杆之间的排距等等数值。另一个方面，若是想避免托板出现变形，就需要让托板厚度有一定的增加，以此来增强托板本身的抗变形能力。