采矿工程巷道掘进和支护技术研究

柳向杰 北京中喜大华工程造价咨询有限责任公司沈阳分公司

采矿工程中巷道掘进和支护技术对施工的顺利进行有十分重要的作用，是采矿工程中的主要部分，要想保证采矿工程的顺利实施，相关单位要加强对巷道工程掘进和支护技术的研究，优化生产系统，简化生产工艺流程，结合实际施工情况，总结施工经验，落实好各项工作，保障施工质量，提高施工效率。

一、采矿工程巷道掘进和支护技术的影响因素

（一）巷道围堰强度

围堰强度对巷道的稳定有着直接的影响，需要专业技术人员勘测围堰的强度，只有在其强度能够起到支撑作用的情况下，才能保证工作人员顺利通过。通过锚杆技术能够有效提高围堰强度，实现巷道更好的支撑。在巷道围堰强度勘测工作者，地质应力的荷载能力是主要勘测点，荷载能力的大小与顶板位移情况有着直接的关系，随着顶板位移的降低，荷载能力逐渐增强，随之地质应力就会有所增加。在开采时，要保证在关键点进行巷道掘进，其中支护作业对围堰强度有直接的关系，对围堰情况进行进一步的研究后，能够保证支护作业的顺利进行。

（二）地质环境

地质环境对巷道掘进的速度有着直接的关系，如果地质环境比较复杂，存在软岩、断层、存水等状况，就会导致施工难以进行，对相关施工人员的生命安全造成威胁，还容易出现瓦斯爆炸等现象。因此，在巷道掘进前，相关技术人员要对巷道地质环境进行全面勘测，并根据实际情况因地制宜的进行掘进。

（三）地应力因素

地应力的强弱对开采的安全度有很大的影响，如果地应力大会使得岩体位移变大，从而导致支护工具变形以及煤层断裂等现象，造成巨大的损失。为了保证采矿工作的顺利开展，要对采矿过程中可能存在的问题进行防范，避免事故的发生，严格遵守勘测规范，促使采矿工程顺利实施，完善相关的制度流程。此外，在进行巷道掘进和支护施工时，相关施工人员要保证自身使用的技术方案符合科学要求，建立良好的支撑体系，保障采矿工程的安全开展。

二、巷道掘进施工要点

（一）保证甲烷浓度

相关施工人员在进行巷道掘进时，首先要保证施工环境的安全，其中在巷道掘进的过程中会产生大量的甲烷气体，非常容易爆炸。如果甲烷气体含量超出了一定的浓度范围会直接影响到施工人员的生命安全，因此，在实施巷道掘进过程中要保证甲烷气体浓度在一定范围之内，严格进行浓度实时检测，从而采用科学合理的方式对甲烷气体进行排放，或者进行收集，保证采矿工程的顺利实施。

（二）做好通风防尘

在巷道掘进施工的过程，除了会产生甲烷、二氧化碳等有毒气体，还会产生粉尘，施工人员在呼吸的过程中会将空气中悬浮的粉尘吸入体内，造成一定的伤害，因此在施工过程中，要进行通风来清除粉尘，为相关施工人员的生命安全提供保障。一般来说，要想实现对粉尘的清除，相关人员要在巷道安装通风设施来实现通风，保证巷道内的风压力要符合相关规定，对巷道中的粉尘和有毒气体进行实时排放，建立良好的施工环境。

（三）掌握巷道掘进工艺关键点

一般来说，在进行巷道掘进施工过程中，相关施工人员要根据岩层强度来选择合适的掘进施工技术与操作流程，从而保证掘进工作的顺利开展。与此同时，如果在巷道掘进过程中有比较硬的岩石，就需要利用钻眼爆破，在操作之前，工作人员要做好准备工作，利用先进的设备进行钻眼，将适量的火药置于洞口，保证通风，精确把握爆破实践，避免造成人员伤害。除此之外，如果掘进过程中遇到的岩石比较柔软，相关工作人员要进行支护，避免巷道坍塌。

三、采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

（一）锚索支护技术

在开采过程中，地质环境复杂多变，其中软岩是比较常见的岩石结构，质地松软，容易变形，在进行巷道掘进的过程中，要使用锚索支护技术来对软岩进行处理。目前我国普遍使用锚索支护技术来控制软岩，保证围堰的安全性。

（二）综合机械化掘进

综合的机械化掘进方式通常有多种程序结合而成，相对复杂，其中包悬臂式掘进机器、运输机器、通风除尘工具等，在程序中主要工作设施为悬臂式掘进机器，因此要保证掘进机的质量，其中掘进机对开采工程的进度与效率有重要的影响。近几年我国科技不断发展，掘进机的研发取得了很大的成效，能够满足市场的需求。

（三）连续采煤机掘进技术应用

在采矿工程实施过程中，遇到大断面煤巷就要使用连续采煤机进行挖掘，对开采流程进行优化，保证巷道掘进施工的安全，有效的提高了工作效率与质量。连续采煤机横切面比较大，在运输过程中能够承载较多的煤炭，实现大断面工作的扩大，减少工作中存在的问题。在使用大断面煤巷连续采煤挖掘技术施工过程中，要进行分层掘进，分别进行施工。此外，通过绞车进行挖掘，能够将碴石进行快速运输，提高了工作效率。

（四）U 型钢支护技术

U 型钢技术利用金属支架伸缩性来实现对高应力的抵抗，在进行巷道掘进过程中，由于高应力的挤压会导致巷道变形，造成一定的危险，此时通过使用金属支架来分散高应力，U 型钢支护技术的合理使用能够对已经产生变形的巷道起到很好的支护作用，但是无法使用U 型钢技术来预防围堰的变形。

四、总结

简而言之，在采矿工程实施过程中，巷道掘进技术与支护十分重要，有效的保证了施工质量。与此同时，要想实现采矿工程的顺利开展，就要对地应力、巷道断面进行全面的分析，避免对巷道掘进与支护造成影响。因此，采矿相关施工人员要结合施工实际情况，选择合理的掘进与支护技术，保证采矿施工安全进行，同时提高工作效率，掌握施工技术的要点，确保工程质量，促进我国经济的发展。