论采矿工程巷道掘进和支护应用

李翔

摘要：近年来，随着我国国民经济快速的发展，采矿业也不断提高，巷道掘进和支护技术也在诸多领域得到广泛应用。在巷道掘进施工中，容易发生地质变化或岩层失稳等问题，进而破坏巷道的稳定性，甚至引发巷道坍塌事故，产生不同程度的安全问题，故而就要求施工团队高度重视支护工作。

关键词：采矿工程;巷道掘进;支护应用

引言

在煤炭采矿工程掘进施工过程中，需要利用专门的掘进设备进行破煤与装煤作业，并且将煤炭运输到指定位置，煤矿巷道掘进机是最常用的掘进设备，不仅安全高效同时配备了完善的运输设备，可有效提高掘进效率和采煤效率。但是不可否认的是，煤矿巷道掘进工程系统且庞大，需要工作人员对掘进过程进行详细规划，才能最大程度的保证巷道安全。当巷道空间脱离于岩层时，必须采取合适的支护技术对采掘巷道进行支护与加固。锚杆支护技术是全球煤炭行业应用最为广泛的支护技术，能够为巷道掘进技术的应用奠定坚实基础。

1采矿工程巷道掘进和支护技术特点

采矿工程巷道掘进和支护技术机械化程度较高，与传统的支护技术相比，锚杆支护技术的应用优势十分明显，一方面能够有效提升采矿工程掘进及支护的效率，另一方面也可在保证支护效果的基础上，严格控制工程成本。同时，该技术的科技含量较高，在采矿工程掘进及支护技术中融入了多种其他的先进技术。在时代快速进步的今天，也需要大力推動锚杆支护技术的发展与创新，以满足社会发展的基本需求。锚杆支护强度较高，可显著提高锚杆支护作业的效率。

2采矿工程巷道掘进和支护应用的影响因素

2.1巷道断面形状与尺寸

在采矿工程巷道掘进施工过程中，需要技术人员详细计算巷道四周的围岩应力，然后结合实际情况进行科学的支撑与调整。因为在巷道掘进施工过程中不同的断面形状对应着不同的应力分布，若想起到最大的支护效果，就必须科学控制断面形状，从而实现对应力分布的优化调整。

2.2巷道围岩强度

在巷道掘进过程中，技术人员必须结合实际情况最大程度的为综采巷道提供保护支撑，切实保障煤岩体的整体稳定性，这也就要求技术人员必须要对围岩的坚硬程度进行深入考虑。如果在锚杆支撑作用力不断增加时，围岩可以提供足够的荷载力，那么就会取得较好的支护加固效果，能够保证顶板位移出现较小变化。所以，在巷道掘进和锚杆支护技术应用过程中，巷道围岩强度是工作人员需要详细考虑的因素之一。

2.3地应力

在掘进过程中矿山压力会发生相应变化，并对安全开采带来一定不利影响。例如，如果在掘进过程中出现围岩变形、断裂或者位移，都会对人工支护结构带来更大压力，严重时甚至容易引发塌陷事故。也就是说在矿山压力的作用下，人工填充物、支护结构、煤层与围岩之间会存在着不同的力学挤压现象，也就是常说的矿山压力显现。矿山压力显现会严重威胁煤炭开采的安全性，需要技术人员采取有效措施缓解和避免这一问题的产生。通常情况来说，在掘进过程中，技术人员必须要合理处置采空区并选择适合的支护结构，从而有效控制应立场改变与围岩变形，确保开采的安全进行。

3采矿工程巷道掘进和支护应用

3.1永久性支护技术的应用

加强临时支护的过程中，也必须关注永久性支护。为此，人员需结合实际确定具体支护类型。永久性支护主要分为锚杆支护技术、预制钢筋混凝土支架、混凝土支护等形式。锚杆支护技术的支护效果较为理想，经济性和安全性优势也尤为明显。常见的锚杆支护技术有顶板锚杆和煤帮锚杆，二者规格和性能存在明显差异，支护类型较为丰富。在安装锚杆的过程中，要求人员依据锚固剂的形制确定搅拌的时间。同时，在安装中一次性锚固到底，避免出现施工中断的情况。预制钢筋混凝土支架技术利用混凝土制作支架，在矿井内完成装配工作，以维护梁柱接口密实度。该技术的支护强度大，投入成本低，但自重较大，伸缩性能差。常见的技术形式是吊环式前探梁，是基于上述支护措施利用三根吊挂前探支架，依据一定的长度和间距在巷道中平行布置，且强度与吊环间也需做好协调和搭配工作，规定固定点在2个以上，注重其紧固性，以改善支护效果。

3.2锚杆支护和锚注支护技术

软岩是一种十分常见的围岩类型，为了最大程度提高巷道支护效果，工作人员就可以利用强度较高的锚杆，并对锚杆施加一定的预应力，以此来提高围岩的承载性能，降低围岩的剪切变形。锚杆支护技术是现如今最为常见的巷道支护技术，不仅成本较低同时应用简单，能够结合围岩形变量适当调整支护强度。但是在高应力的制约下，并非所有的锚杆支护都能呈现出主动的支护效果。锚注支护方式则主要采用灌浆的方法来提高围岩的荷载力，同时也可有效提高围岩抵御地下水侵害的能力。

3.3重视地质勘探

掘进施工中，为防止地质结构影响其他施工作业，规避采矿掘进施工地出现塌方情况，需要加强采矿工程地质勘探。为完善地质勘察工作，创建了专业素养较高的地质勘察工作组，勘察中，对待掘进的山体及周边的地质环境和地下水情况进行全面勘测，加固可能对施工产生较大影响的地表水和地下水的围岩，做好加固处理，维护围岩的稳定性，以此减轻水文因素对采矿掘进施工的负面影响。矿区地质勘测中，采用三维地震综合勘探技术，这能够充分保障采矿掘进施工的质量和安全。大力开展瓦斯排放工作，可以有效控制巷道内瓦斯含量，防止瓦斯异常涌出而产生爆炸事故。在巷道掘进施工中，采取掘进抽放硐室超前预抽，相关人员要将巷道内的瓦斯含量始终控制在既定的范围之内。企业引入了先进的瓦斯监测系统，能够采集巷道中的瓦斯、风速、温度等重要数据，也可控制巷道中的用电概况及风门和机械的开关设备运行概况。在模拟巷道内数据的基础上，当巷道内的瓦斯浓度威胁施工安全时，系统便可第一时间发出警报，切断机械电源，指挥施工人员火速撤离，进而维护施工人员的人身安全。

3.4完善巷道掘进

矿区地质环境与环境特殊性尤为明显，如无法保证巷道掘进施工设计的合理性，就会极大阻碍巷道掘进的有序进行，甚至引发严重的安全隐患。巷道掘进施工中，如掘进装置及技术滞后，则会在很大程度上阻碍掘进施工的有序开展。所以在巷道掘进施工中，务必严格遵守巷道掘进施工的制度要求，采用多道工序交叉作业的方式，提高巷道掘进效率。由于矿区环境十分特殊，故而需同时开展巷道掘进和巷道支护，以此保障巷道掘进安全，缩短支护施工的时间，促进整体施工作业的高效开展。

3.5采矿工程巷道支护技术的应用

巷道支护在采矿施工中尤为关键，只有确保支护质量，方可保障采矿人员的人身安全，从而推动采矿施工有序进行。采矿作业中，企业需引导施工人员正确认识巷道支护，使其准确把握巷道支护技术要点及现场作业流程，提升采矿作业水平，为采矿工作的有序开展奠定坚实的基础。

结束语

综上所述，为了实现煤炭的高效安全开采，要求煤矿企业的工作人员必须对巷道的掘进技术和支护技术进行深入研究，促进技术的最大应用。掘进巷道的安全不仅是实现煤炭安全开采和运输的前提，同时也是煤炭开采人员生命安全的最直接保障，所以为了推进我国煤炭行业的长远发展，就必须要求技术人员对现有的掘进技术和支护技术进行创新与完善，为安全生产奠定技术基础。

参考文献

[1]李亚铁.论采矿工程巷道掘进和支护应用[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（01）：114-116.

[2]李元元.采矿工程巷道掘进和支护应用分析[J].建筑技术开发，2019，46（14）：113-114.