采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

梁昌伟 徐可群 王峰

摘 要：挖掘施工主要是指在采矿工程施工中，有规划的挖掘地下巷道，利用科学合理的施工措施与施工方法，破碎操作煤层与周围岩体，从而形成巷道空间，在此基础上开展相应的支护工作，确保巷道的畅通与稳固，便于煤炭的开采和运输。当然要想保证采矿工程的安全顺利实施，必须要恰当应用支护技术，对巷道掘进技术要点加以掌握，根据实际需求确定支护类型，保证采矿工程的安全和质量。

关键词：采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用

1采矿工程中支护的重要意义

随着我国社会经济水平的不断发展，社会上对于各类矿产需求也在不断增加，这也加快了我国矿产行业的发展，随着矿山的不断开采，人们对于矿产开采安全问题也越来越重视，因此矿山的支护技术和支护设备也发展迅速，采矿工程中支护技术主要是为了保证顶板安全而采用的一种技术手段，一般来说采矿工程的支护技术水平直接关系到了采矿工程的安全以及采矿效率，尤其是井下采掘工作中，支护技术意义重大。

2影响采矿工程巷道掘进锚杆支护技术的因素

2.1巷道断面尺寸和形状

对于采矿工程巷道掘进施工来说，需要适当调整与支撑巷道周边的围岩应力，而巷道掘进施工在这个过程中会形成不同的断面形状，继而产生不同的应力分布，因此需要合理控制断面形状，使其较好地控制应力分散。

2.2地应力

矿山压力的作用会危害到煤炭开采，如围岩挤压巷道或变形断裂，挤压会导致煤层被压松、岩体位移或离散、人工支撑物断裂或者挤压变形，严重时会出现地表及岩层塌陷、位移等事故。各种人工填充及支撑物、煤层、围岩在矿上压力作用下出现力学挤压的现象，若不能及时有效处理这种现象，则会危害煤炭开采工作，甚至造成施工安全事故，威胁到人们的生命财产安全。要想控制矿上压力显现，开采煤炭作业时要进行采空区处理操作和工作面支撑保护，有效控制应力场改变与围岩变形，确保作业的安全高效进行。当前顶板岩层的合理控制就是现代主流回采工作面支撑保护的有力手段，因此将采空区处理与工作面支撑保护称为顶板管理的支护技术。

2.3巷道围岩强度

巷道围岩坚硬程度是影响巷道保护支撑有效性的关键因素，若围岩强度可在锚杆支护支撑作用下得以增加，则能在一定程度上增强支撑力度。当然巷道围岩强度主要是考验围岩对地质应力的载荷能力，如果围岩具备良好的载荷能力，即便地应压力过大，也会减小顶板的位移变化，实现良好的支撑保护作用。所以将锚杆支护技术应用造巷道围岩掘进施工时，应该重点考虑围岩的强度问题。

3巷道掘进注意要点

在对煤炭采矿工程进行巷道掘进施工过程中。由于在采矿过程中需要对巷道进行挖掘，并将挖掘到的煤炭对外进行运输。而挖掘与运输中不可避免的需要使用到机械工具。在机械工具的使用过程中，主要用对其正确的操作方法以及操作环境进行着重注意，进而避免由于操作不当而引发的安全事故。同时在煤矿巷道掘进机的使用过程中，由于该机器能够对煤炭资源进行运输，促进煤矿开采的效率提升，并形成科学高效的流水线作业模式。故而，应在煤矿工厂的挖掘过程中对该种机器的使用情况以及运行情况进行重点维护与检查，通过设备维护，保障挖掘设备的運行效率，进而提升该工程的实施效率。第二方面，在巷道掘进技术的应用过程中，还应对巷道的施工环境以及施工状况进行严格的监控与检测，以保障巷道挖掘过程中，其周边环境的稳定性，进而避免安全事故的发生。

4巷道快速掘进技术优化

4.1优化巷道掘进设备配置

（1）掘进机：掘进机一般分为轻型掘进机和重型大功率掘进机。在选择掘进机时，需要综合考虑采矿工程的地质条件、施工要求以及巷道断面设计等方面。当巷道断面比较小并且破岩难度比较低时，采用轻型掘进机，不仅可以节约成本，还可以灵活操作，降低故障的发生几率。当巷道断面比较大并且岩体硬度比较高时，采用重型大功率掘进机可以提高破岩能力和稳定性。另外，还需要根据截割头的结构和功率等设置好参数，确保符合岩体的节理构造、粘结性以及硬度等方面的操作要求。

（2）运输设备。运输设备主要包括胶带运输机和刮板输送机等，在选择运输设备时要考虑掘进机的型号和功率，使两者相互匹配，确保掘进和装运作业能够连续开展，这样可以减少作业时间，缓解工作人员的压力，从而使掘进效率大大提升。

（3）锚杆钻机。锚杆钻机一般分为单体钻机、液压凿岩台车以及风动凿岩台车等。在传统的采矿工程巷道掘进过程中经常使用单体钻机，钻孔之后要由工作人员手动来完成锚杆的安装工序，当巷道的顶板情况很差时，就会严重降低循环进尺的速度，影响生产效率，因此，不符合目前快速掘进的需求。现阶段主要采用凿岩台车等专用设备，常用的有液压凿岩台车与风动凿岩台车。液压凿岩台车有很大的功率，工作效率很高，而且污染小、噪音低，符合支护作业对及时性的要求。

4.2优化掘进工艺时间

（1）如果围岩的结构比较完整，节理不发育，而且有很高的强度，需要按照从中心进刀，再对四周进行刷帮的断面截割顺序。这样能够确保巷道断面形状的成形质量，而且几乎不会影响周边的围岩，特别适合尺寸比较大的巷道断面。

（2）如果地应力比较大，而且两帮比较软弱，非常容易出现片帮现象，为了确保围岩的稳定性以及巷道两帮的支护质量，需要分两次成形，并按照先截割中部，再刷两帮的截割顺序，这样可以缩短帮部的露出时间。

（3）如果顶板的裂隙较多，整体条件较差，且需要在掘进后立即支护，为了加快掘进速度，确保支护质量，需要分两次截割，第一次截割宽度要占巷道宽度的1/3，第二次对剩下的2/3部分进行截割，并按照从下向上的蛇形截割顺序。这种可以缩短顶板的悬空时间。

4.3优化支护方式

在采矿工程的实施过程中，支护技术需要注意以下几方面内容：（1）巷道围堰强度。由于现阶段某些施工的巷道围堰强度不高，进而导致该路段极易发生施工安全问题管。故而应对具体施工环境中的巷道围堰强度进行分析与了解，并针对围堰强度较弱的施工环境实施支护技术，对巷道进行保护支撑，进而保障具体的施工环境质量。（2）应对施工场地中的地应力进行详细的分析了解。在采矿工程的施工过程中，矿山的压力作用将会对开采作业产生一定的危害影响，极有可能导致塌方和地表位移等安全事故发生。故而在支护技术的实施过程中，应对矿山的地应力进行分析与了解。（3）应对巷道的断面形状以及尺寸进行清晰的了解。在采矿工程的支护技术应用过程中，其需要对巷道四周进行支撑与调整。故而需要对断面形状以及巷道尺寸进行掌握，以保障有效的提升支护技术的实施质量与水平，进而避免安全事故的频发。

总之，本文分别从巷道掘进注意要点以及巷道掘进具体应用两方面对煤炭采矿工程的巷道掘进技术进行详细的研究与分析，并分别从支护技术注意要点支护技术具体应用两方面对煤炭采矿工程的支护技术应用进行详细的研究与探讨。经过本文对课题内容的详细研究结果表明，在其巷道掘进技术以及支护技术的应用过程中依旧存在着一定问题。因此，在未来的研究过程中，应对课题内容进行详细的研究与分析。希望本文能够为煤炭采矿工程技术的应用研究提供几点可行性建议，并为煤炭采矿工程的整体发展提供积极的促进作用。

参考文献

[1]邱朝波.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的管理与应用策略[J].福建质量管理.2016（05）.

作者简介

第一作者：姓名：梁昌伟 身份证号码：370481197609052237

第二作者：姓名：徐可群 身份证号码：37048119741128223X

第三作者：姓名：王峰 身份证号码：370481197006052297

（作者单位：汉诺联合集团有限公司）