复杂地质条件下探采坑道掘进支护技术探讨

2021-12-04王开勇

世界有色金属 2021年17期

王开勇

（四川省地质矿产勘查开发局一O九地质队，四川成都 610100）

近几年，复杂地质条件下金属与非金属矿产资源探采的安全报道越来越多，由于金属与非金属矿本身成矿原因复杂，所处的地质结构、构造也复杂，探采坑道面临片帮冒顶、透水、瓦斯突出等一系列安全问题[1]。在面对一些比较复杂地质条件的时候，对于探采工程进度也会增加一定的困难与影响，所以勘探乃至后来的开采技术的要求也比较高。

1 复杂地质条件下探采坑道掘进支护技术的意义

在一些复杂地质条件的情况下进行矿产资源的勘探与开采环境非常恶劣，这增加了金属与非金属矿产资源的勘探与开采的难度，比如：铁、金、铜等金属矿床的探采，对于探采的技术要求非常高，这些矿石及围岩比较坚硬，一旦探采技术与设备选择不正确，会影响金属矿产资源的探采中的各环节，达不到资源合理探采的最终目的[2]。金属与非金属矿需要利用相关的设备在矿山周围寻找最合适的位置，掘进一个勘探和开采运输的通道，先根据普查及预查成果确认该矿山矿体大致产状、矿石品位、达到开采价值的矿石储量及分布，再根据这些数据设计勘探工程，这个通道也是在金属与非金属矿床开采之后，把矿山里面的矿产资源运输到地表的通道。在地质条件比较好的矿区进行勘探与开采，对于探采的技术与探采的设备要求不是很高，随着我国对于矿产资源的需要越来越多，一些地质比较复杂的矿山也成为了我国矿产资源勘探与开采的目标。在复杂地质条件下进行矿产资源的勘探与开采，首先，勘探与开采环境就要恶劣的多，在勘探与开采设计上就需要进行更多的思考与研究，对于勘探与开采人员的保护也是勘探与开采工作的重点，因此，围绕复杂地质条件下金属与非金属矿的勘探与开采需要有效的提高勘探技术，探采坑道掘进支护技术的有效应用缓解了勘探与开采的进度压力，也减少了勘探与开采人员的安全事故，有效的利用探采坑道掘进支护技术在复杂地质条件下进行勘探，降低了勘探与开采的难度，精准的获取勘探与开采需要的数据，并进行分析与研究，通过数据的研究选择最合适的探采方式，最大限度的了解矿山的具体情况，为矿山探采铺垫最合适的道路。探采坑道掘进支护技术有利于减少勘探与开采的压力、有利于提高勘探与开采的效率、同时也有利于矿产资源探采技术的发展。

2 新疆和田大红柳滩一带冰山铁多金属矿矿区复杂的地质条件探采坑道掘进支护技术的应用

为了更好的研究复杂地质条件下探采坑道掘进支护技术的应用，以我国新疆和田大红柳滩一带冰山铁多金属矿山为例，分析该矿山的地质条件，为复杂地质条件下探采坑道掘进支护技术的应用提供研究素材。在我国的金属与非金属矿勘探与开采过程中，会遇到各式各样的地质条件，对于一些复地质条件的矿山，就需要多花一些时间进行勘探与开采分析。新疆和田大红柳滩一带冰山铁多金属矿山位置比较偏僻，矿山周围的地质环境非常复杂，不仅断层多，地质条件也非常的不稳定，该地区的有色金属矿较多，其中包括：铁、铜、铅、锌等，该矿山以铁矿为主[3]。面对这样的矿山进行勘探与开采需要注意以下几个方面：第一，对这样的矿山进行勘探与开采，都是比较困难的事情，在该矿勘探与开采的过程中，势必会破坏矿山原本的地质结构，随着地质结构的破坏，会影响有以铁为主的多金属矿体的形状，以及部分矿石的质量；第二，在进行该矿勘探的过程中发现，矿山地表为第四系风化层，覆盖较厚，矿体围岩破碎。在勘探与开采的过程中，如果对于矿山的探采坑道掘进支护技术应用不恰当不及时，很有可能造成探采通道的变形与坍塌，这样的状况不仅影响正常的探采坑道掘进，更容易发生安全事故，导致矿山的勘探与开采异常，增加了勘探与开采的时间，造成严重的经济损失；第三，在进行该矿山勘探与开采时，有效利用探采坑道掘进支护技术是最合适的选择，但是，随着勘探与开采的深度越来越深，对于探采坑道掘进支护技术的要求也越来越高，探采坑道掘进支护需要一些先进的设备来进行辅助，这些设备的形状尺寸比较大，这就需要设计大的探采断面，而大的断面更加不利于稳定，于是为勘探与开采工作增加了难度，也降低了相关工作人员的工作安全系数。第四，我国的探采坑道掘进支护技术运用时间较短，与其他国家相比，部分探采坑道掘进支护技术还不够成熟，在一些复杂地质条件的矿山，无法取得应有的效果；第五，与探采坑道掘进支护相辅助的设备，也需要不断的更新与提升，一旦面对一些比较复杂的探采作业，设备的工作量增大、磨损量也增大，很容易造成设备的使用问题，后期设备的维修与保养会消耗很多的资金，造成探采成本的增加。

3 复杂地质条件下探采坑道掘进支护技术的关键

3.1 选择最适合的施工设备

选择最适合的施工设备是复杂地质条件下探采坑道掘进支护技术应用的关键，施工设备的选择上要经过严密的数据分析，选择过于先进的施工设备，一方面是会增加施工设备的成本，另一方面，如果与探采坑道所在矿山地质条件、水文条件等不相符，反而会影响探采工作的效率，因此，选择最适合的施工设备是探采坑道掘进支护技术运用的基础。另外，还要考虑金属与非金属矿山探采过程中，巷道的宽度与长度，在我国正常的矿山探采过程中，巷道的长度一般在三百米左右，巷道长度小于三百米的情况下，需要使用一些比较小的施工设备，一旦巷道长度大于三百米，就可以使用一些较大的施工设备。选择最合适的施工设备可以减少矿山探采的时间，提高矿山探采的安全性与效率。

3.2 截齿的原材料质量要达到国家标准

截齿在金属与非金属矿产资源的勘探与开采过程中，是比较重要的存在，截齿的原材料质量要达到国家标准，这样在进行金属与非金属矿产资源的勘探与开采时，才不会由于高强度的作业而造成截齿的严重磨损与断裂，面对一些比较坚硬的岩石，也能很好的进行切割，极大程度的提高了金属与非金属矿产资源的勘探与开采的效率，节约截齿的维修成本与探采时间。

3.3 保证设备的稳定性

探采坑道掘进支护技术对于设备的要求比较高，保证设备的稳定性是探采坑道掘进支护过程中工作的重点，同时，探采设备的稳定性也影响着矿产资源的探采量。能否达到预期的探矿效果，矿产资源是否最大限度的开采成功等，都需要仰仗设备的稳定性[4]。尤其是在复杂地质条件下，金属与非金属矿山进行探采，本身就是一个难度系数与危险系数很大的工作，保证设备的稳定性是探采坑道掘进支护技术运用的关键，也是最安全的一种方式，能提高矿山探采的经济利益，同时也能保障资源的合理探采，为我国金属与非金属矿山的探采做出相应改变，增加探采工作的合理性与科学性。

3.4 创新相关设备的使用工艺

探采坑道掘进支护技术要创新相关设备的使用工艺，在不断的探采过程中，越深的探采对于探采坑道掘进支护的使用设备要求就越高，在面对这样的情况下，需要不断的创新相关设备的使用工艺，在原本工艺的基础上，融合矿山地质条件的数据，根据矿山的矿石情况来选取相关设备和工具，尽量减少与避免使用爆破的方式带来破坏，在保证相关工作人员安全的情况下，也能节省探采的成本，同时，也要创新采、装、运相关设备的重量与高度，在不影响运输量的情况下，最大程度的压缩相关设备的重量与高度，使相关设备更加的灵活与便捷[5]。

3.5 定期的对相关设备进行维修与检查

在金属与非金属矿产资源的勘探与开采过程中，对于相关设备的使用较多，随着探采深度与难度的增加，相关设备的使用频率也在不断的增加，在如此高强度作业的情况下，要对相关设备进行定期的维修。首先，在每天进行探采工作之前，对相关设备进行试运行，根据运行的状况来分析相关设备是否正常，然后在把相关设备投入到今天的探采工作中；其次，根据探采工作的强度来制定相关设备检查与维修的时间，一定要对相关设备进行定期保养，确保相关设备可以正常的使用；最后，一旦发现相关设备在工作的过程中出现明显的工作异常，一定要第一时间停止设备，进行检查与维修，找到出现问题的原因，防止设备的损坏，增加维修成本。

3.6 加强机械化技术的融入与使用

目前，探采坑道掘进支护技术通常采用综合机械化技术，常用的是悬臂式掘进机，无论巷道的任何形状都可以轻松的完成，并且也能减少在一些比较坚硬的矿岩中进行作业时，被一些坚硬的岩石破坏，从而无法完成矿山的勘探与开采。悬臂式掘进机随着科学技术的进步也在不断的完善，为了保证高效运行的同时可以节约成本，也能在不伤害矿物的基础上，最高效、最精准的进行矿产资源的探采，保障矿产资源的完整性，实现矿产资源的最优探采方案，减少矿产资源的损失与浪费。掘进机作为探采工程中比较重要的设备，需要选择性能较好的设备投入使用，探采条件非常复杂，在开挖过程中会很容易出现安全问题，所以需要根据实际情况加强机械化技术的融入与使用，确保整个探采过程的顺利进行。