采矿工程巷道掘进和支护应用探究

董文强 胡楠

摘要：矿产资源深藏于地下，想要对其开发利用存在一定困难，开采过程中存在许多危险因素，因而采矿属于一种高危性的工作，必须采用科学的方式进行巷道掘进及相应的支护，才能确保采矿工人们的生命财产安全。本文主要基于采矿工程巷道掘进与支的各种影响因素，进行相关的要点分析，并总结了合理选用支护技术的有效建议，可供参考。

关键词：采矿工程;巷道掘进;支护应用

引言：

在进行井下开采时，应事先设定好相关的线路，利用专业的掘进设施进行线路上的岩体或煤层挖掘。利用先进技术做好巷道掘进工作的同时，要在确保巷道安全的前提下，做好相关的支护工作，力求提升采煤及运输的安全性，在有效减轻采矿人员工作负担的同时，提升开采效率。

一、巷道掘进与支护的影响因素

一般来说，影响巷道掘进与支护的主要因素有;巷道断面、围岩强度和地应力。在进行巷道掘进时，地心引力会导致岩体发生位移，使相关的支撑物失效或变形，严重时会引发工程坍塌或岩层断裂。因此工作人员应合理优化围岩应力，综合考量巷道断面形状，做好现场勘察工作。重视围岩强度，选用合理的支护类型，切实提升工程支护质量、确保采矿安全。具体围岩强度分析请参考下表：

二、巷道掘进工程施工要点

在巷道掘进施工时，应做好施工过程中的甲烷调控工作，实时检测巷道内部瓦斯浓度，合理收集甲烷。避免施工形成的有毒气体及粉尘进入施工人员体内，危及他们的生命健康。及时清除粉尘并将有毒害的气体排出巷道，在进行通风除尘时，应做好巷道内部的湿度调控[1]。综合考虑岩层的强度，合理选择掘进技术并严格界定操作步骤，确保工程工作能够顺利开展。在坚硬岩石钻眼爆破之前，应备足火药，精准把握掘进施工流程的关键点，避免爆破时导致人员伤亡，遇到岩石柔软的掘进位置，则应做好妥善的支护工作，避免坍塌。

三、采矿工程巷道支护技术的具体应用

（一）临时性支护

步入采矿工程的巷道掘进环节，临时支护颇为常见。随着工艺技术的持续完善，前探式临时支护与超前支护是目前最常用的技术类型。可以根据巷道的实际情况，确定前探支架的摆放位置以及数量、长度等相关参数，采用平行的方式来固定前探支架，一般情况下3到5根即可满足支护需求。在实际施工过程中，应在巷道内设置两个以上固定点，以此确保巷道的环境稳固。超前支护技术主要应用于围岩稳定性较差的巷道，在进行施工应用时，应做好巷道实际环境的勘察工作，并合理设定钻孔位置及钻孔深度等相关参数，制备好相应的砂浆材料，然后在完成清孔、质量验收之后，往钻孔里面插入锚杆，合理控制注浆压力及注浆速度，在顺利填充钻孔之后，进行妥善封孔。

（二）永久性支护

锚杆支护技术凭借自身良好的支护效果及经济实惠，在巷道支护中颇为常用。由于规格与性能方面存在差异，其支护类型非常多样，以金属左旋锚杆为例，采用杆体强度较高的金属材料，左旋麻花型的内端头结构，杆体外部规格为26mm以下，适合孔径为28～32mm之间的钻孔，而且锚杆与岩石层面应保存75。以上的正交状态。在进行安装时，相关的工作人员应根据锚固剂的具体情况，合理控制搅拌时间，避免锚固中断影响工程质量。或者采用预制钢筋混凝土支架，在矿井里装配并确保梁柱的接口牢靠，由于混凝土支架都以吊环式的前探梁，通常要在临时支护的基础上，选择合理长度及间距将其吊挂在前探支架平行布置在巷道之中，确保支架强度与吊环匹配，在此基础上选择两个以上的固定点，做好相关的固定工作，确保其紧固性及支护效果达到最佳状态[2]。

在实际支护过程中，工作人员应该先做好混凝土喷射设施的合理布置，切实保证相关人员能够安全施工，在掘进之后，先布置、安装临时性锚杆，然后喷射混凝土使其达到设计标准之后再安装锚杆，才能达到整体支护安装的最佳效果。此外，巷道断面的稳定性可以通过矿用支护型钢的相关应用，使巷道掘进的支护体能更好地承担矿石的负载力，进一步提升整体围岩的稳定性。

（三）引进现代技术

为了能够高效完成掘进工作，必须紧跟时代步伐，加大力度应用科学技术，确保采矿工程掘进工作高效开展。比如采矿企业可以引进甲烷浓度在线监测系统，对巷道内的甲烷浓度进行实时监测，增加通风预警装置，以便于实时了解巷道的实际通风情况，发现通风问题时，能够自动报警并进行自动化修复。此外，采矿企业还可以采用人工智能技术，全程监控施工现场的具体情况，确保在线完成支护措施的监控与分析，使掘进施工更加安全高效。为了避免支护技术在实际应用过程中出现各种后续问题，可以使用先进的动态监测技术，通过实时监测锚杆精准定位并直接剔除有问题的锚杆，以此确保整体工程的安全性。

四、结束语

总之，在实际施工过程中，巷道掘进与支护能有效提高施工质量，通过现场分析了解到巷道掘进施工受多方面因素的影响，采矿人员应综合考量煤矿现场的具体情况，在利用合理的支护技术在提高施工效率的同时，降低资源损耗率，严格把控巷道的安全情况，保障采矿整体工程能够有序进行。

参考文献

[1]柳春.浅析采矿工程巷道掘进技术与支护技术[J].世界有色金属， 2020， No.544（04）：75-76.

[2]任超.关于采矿工程中的巷道掘進及支护的思考[J].地矿测绘， 2021， 4（1）：9-10.