采矿工程中的巷道掘进及支护探究

付斌 开滦（集团）有限责任公司唐山矿业分公司

巷道的掘进和支护关系着采矿工程的整体安全，是采矿工程中的关键内容，为了能保证顺利的采矿，各采矿单位必须要时刻加强对掘进和支护技术的深入研究，并且对生产系统进行优化，优化采场的各项结构参数，生产工艺流程等，参照以往总结出的施工经验，再结合现实中具体的施工要求，切实保障好施工的质量，效率要求。

一、采矿工程巷道掘进和支护技术中的影响因素

（一）地应力因素

地应力影响着煤炭采矿工程的安全，地应力的变化，会导致岩体位移增加，支护作业失效，煤层断裂等情况，也可能会导致岩层断裂，煤矿塌方事故的发生。在采矿工程的进行中，需要规避这类风险，保证采矿工程的安全进行，巷道掘进和支护作业时，要根据实际情况进行支护，保证对软岩支护到位，对作业面形成稳定的支护，另外，按照合理的科学的方法处理采空区，保障采矿作业的安全进行。比如，常见的是支撑控制顶板岩层，工作面支撑和采空区支护互相辅助进行支护。

（二）巷道围岩强度因素

围岩的强度影响着巷道的稳定与否，专业人员需要对围岩强度进行勘测，保证巷道可以安全支撑，使工作人员安全的通行。锚杆技术下，围岩强度得以提高，就可以进一步加强巷道支撑。地质应力的荷载能力是围岩勘察工作中的重点，荷载能力的强弱关系着顶板位移的情况，荷载能力强，地质应力增强，会使顶板位移降低，支撑能力增强。在开采过程中，要注重巷道掘进的关键点，支护作业关系着围岩的强度，通过主动对围岩情况的掌握分析，可以有效提高支护作业的安全性和有效性。

二、采矿工程巷道掘进技术的应用要点分析

（一）掌握临时支护技术的要点

在巷道掘进工作中，要掌握好临时支护技术。了解每种支护原料的特点特性和各自的优缺点，可以大大提高施工过程的安全性。使用金属制品进行支护作业时，优势是可以多次安装使用，利用率高，劣势是成本太高。使用木制品进行支护作业时，优势是轻便简捷，使用很方便，安装和支护都很简单，劣势是如果遇到火灾则会被烧坏，会破坏安全结构。在选用支护材料时，需要施工单位结合实际情况，在保障安全的情况下合理的节约成本进行综合评估选择支护材料。还要求施工单位建立好支护流程，在建立临时支护时，需要工作人员严格按照支护流程进行操作，保证支护工作的安全进行，进行监督检查，确保支护材料过关，支护工作安全有序进行。

（二）综合的机械化掘进方式

综合的机械化掘进方式是由很多程序组成的，比较复杂，一般是由悬臂式的掘进机器、运输机器、钻井机器、通风除尘工具、工程用电设施这些组成的，这套程序中主要是悬臂式的掘进机器进行工作，所以要注重掘进机的质量，掘进机直接决定着开采工程的进度和效率，也影响着开采工程的质量。随着科技的不断发展，现在我国国内的掘进机研发已经有了很大的进步，现在市场上的需求基本可以满足。

（三）矿用支护型钢

型钢是指截面为特定几何形状的条形钢材，其是钢材的四大品种之一，在工业生产之中有着较为广泛的应用。现阶段，为了有效的实现巷道的支护，井下掘进巷道使用了多种类型的型钢。通常情况下依据型钢截面几何形状可以将型钢划分为圆形型钢、半圆拱形型钢以及椭圆形型钢。随着党中央对生产安全重视程度的提升，各个煤矿的安全形势得到了有效的提升，但是我国大部分煤矿生产环境恶劣，因此煤矿在生产的过程之中需要采购质量较好的支护型钢。矿井之中使用的支护型钢材对抗剪切、抗拉以及抗压等综合性能有着较高的要求。煤矿在购进支护型钢之后需要对钢材的综合性能进行全面的检测，进而保证所采购型钢的综合机械性能和力学性能满足相关的技术要求。此外，在具体使用型钢之前，应该对巷道的支护需要进行初步的计算进而确保所选择的型钢能够满足巷道支护的需要。在使用型钢进行巷道支护时还需要充分的考虑型钢自身的载荷能力，型钢在发挥支护作用时通常要受到顶板等多个方向的负荷，因此在使用型钢作为巷道支护材料时需要保证其具有足够的载荷能力。

（四）锚杆支护和锚注支护技术

在掘进施工过程中，会遇到软岩需要进行支护，软岩是很普遍的一种围岩类型，针对软岩围岩，一般是采用锚杆支护和锚注支护技术。锚杆支护有其自身的优势，具有高强度的特点，可以利用增设应力提高围岩的安全可靠性，固定好全锚，防止围岩变形，可以更好的对围岩进行控制。另外，锚杆支护也可以节约成本，根据实际情况进行支护作业，哪里需要支护哪里，围岩情况好的地方也就不需要进行支护。锚杆支护也有其自身的劣势，在支护方式中，包括主动支护和被动支护，需要根据支护体的安全顺序进行判断，该采用哪种支护作业。锚注支护是通过注浆来完成作业的，以此来提高软岩的支撑力，使围岩的承载能力增强，同时可以让围岩免遭水的侵入。

三、结束语

在煤矿开采过程中，巷道掘进是基础工作，巷道掘进的效率及质量对开采速度具有直接的影响。有效提高巷道的掘进速度及保证巷道掘进质量十分重要。针对不同的煤层地质条件选用不同的快速掘进系统，对于提高掘进速度及保证掘进质量具有重要的保障作用，适当改进掘进工艺同样是提高掘进效率及质量的有效措施。