采矿工程巷道掘进和支护要点分析

李杰闻

摘要：煤矿资源经过多年开发后，浅层资源开发殆尽，更多的煤矿资源却集中于深层，随着煤矿生产规模的扩大，开采条件更加复杂化，人们对于巷道掘进与支护技术提出了更加严格的要求，因此，在保证煤矿开发安全性的基础上，合理选择掘进与支护技术，促进煤矿资源开发效率提升。文章先介绍了巷道掘进施工方法，阐述了影响巷道掘进的因素分析，并提出了采矿工程巷道掘进工作的开展原则，最后就采矿工程巷道掘进支护技术及要点进行深入探讨。

关键词：采矿工程;巷道掘进;影响因素;支护要点

1 巷道掘进施工方法概述

在采矿工程巷道掘进施工中，工作人员应当因地制宜，对采矿现场的地质与水文条件进行全面勘查，并制定相应的巷道掘进方案。在掘进工作开始前，应当做好现场勘察工作，选择恰当的掘进工作方式。比如说，岩石层较厚时，应采用钻眼爆破的掘进方式，即先要在岩石上凿出缺口，然后在切口中放入炸药进行爆破，从而完成巷道掘进工作。采取钻眼爆破掘进方式施工，需要对整体施工方案进行合理计划与安排，加强施工环节设计，在向切口中放炸药时，必须做好前期准备工作，对岩石层的承受能力进行科学计算，据此判断所需炸药的剂量。紧接着可以结合切口尺寸测算不同接口的距离，以便取得理想的爆炸效果。与此同时，框的厚度与切口尺寸存在一定关联，工作人员需要针对不同类型矿产计算出相关数据，以便更好地开展掘进工作。比如说，如果矿层硬度较小，就需要采用单向掏槽的方式进行掘进。如果接口尺寸与断面不符合相关参数标准，工作人员应当选择其他方案，不得强行进行单向掏槽。矿产分布会处在任何位置，如果不能准确判断夹层的具体方位，就可采取掏槽的方式解决如下问题，使巷道掘进工作得以顺利进行[1]。

2 影响巷道掘进的因素分析

2.1围岩的强度

采矿工程中，围岩的坚硬程度直接关系到巷道是否能够提供支撑保护，在此过程中，工作人员要想提高围岩的硬度，可考虑采取锚杆支撑技术，使围岩的支撑强度得到提高。对采矿过程中的圍岩而言，能够通过巷道的负载能力对地应力进行判断，围岩的承载能力越强，地应压力也会越大，此时就要减小顶板的位移，发挥保护与支撑的作用。所以，巷道掘进施工中，如果要采用与锚杆支撑技术类似的支护技术，应当深入分析采矿工程的围岩强度[2]。

2.2 地质条件因素

地质条件因素会对巷道掘进速度产生重要影响。对于采矿工程而言，其地质环境比较复杂，综合性与自然性都较强。同时，在巷道掘进工作中，还会因地质条件因素面临各种问题，如岩石本体变硬、地下积水较多，此时如果强行开展巷道掘进作业，不仅会导致工程困难重重，还会影响支护技术的应用，对整体工程安全十分不利，严重的话会造成瓦斯气体泄漏等安全责任事故，所以，在进行巷道掘进前，工作人员需要对采矿区域及周边区域的地质水文条件进行探测，实际掘进时，按照循序渐进的方式进行掘进，促进工作效率提升，保障采矿工作安全。

2.3 地应力的影响因素

在采矿工程中，矿山压力往往会带来安全隐患，由于地应压力作用，一旦出现采矿工程操作不当，就有可能出现岩体位移现象，甚至造成地下岩石层坍塌，以致于塌方事故。所以，在巷道掘进作业过程中，为了避免上述问题出现，在运用支护技术时，应当加强保护，对岩石层进行支撑处理，以免出现塌陷现象，对采矿区域进行有效保护，确保采矿工程安全[3]。

3采矿工程巷道掘进工作的开展原则

3.1 防尘和通风

在巷道掘进工作中，通风防尘工作十分关键。在对煤矿巷道进行通风工作时，应结合实际施工情况选择恰当的通风机设备，确保通风机的基本功能得到有效发挥。在通风防尘工作中，风筒发挥着十分关键的作用，这时就要基于实际对通风机进行适当调整，使其能够适应多种复杂条件环境。在开展通风防尘工作过程中，应严格按照要求对实际工作情况进行全面分析，提高煤矿开采的有效性。

3.2 排放瓦斯气体

瓦斯爆炸是煤矿开采过程中常见的安全隐患，必须给予足够的关注与重视，对施工人员安全产生严重威胁。所以，在巷道掘进工作开始前，应当采取相应的措施进行瓦斯排查工作，一旦出现瓦斯泄露现象，就要派遣专业人员及时处理相关问题，为巷道掘进工作安全提供保证。与此同时，巷道掘进工作过程中，还要加强对瓦斯浓度的监测，保证监测工作的动态性，使瓦斯浓度达到相关规范。

3.3 掘进技术要有针对性

为科学地开展巷道掘进工作，工作人员应认真分析岩层硬度与厚度，采取相应的掘进技术，使巷道掘进工作得以顺利进行。如果是硬度较大的岩石，应采用钻孔爆破法，这时就要准备炸药与钻孔工具，经过一系列的操作，将炸药放入洞眼内，并做好通风与放炮工作。如果是硬度较小的岩石，如在软岩中掘进时，应当采用支护的方法进行挖掘作业。总之，巷道掘进时，若确需使用爆炸的方式，则要求工作人员严格控制爆炸时间，及时对爆炸现象进行清理，保证巷道掘进效果。

4 采矿工程巷道掘进支护技术及要点

4.1 吊环式前探梁支护技术

对于该支护技术而言，其主要架构是三根悬挂的前伸支架，先要测量出矿井巷道的中轴线，设置一根支架，然后在距离中间支架100cm处设置两根支架，为确保支架稳固，应当对支架进行加固。在运用吊环式前探梁支护技术时，应先用吊环对前探梁进行固定，使用11号矿用工字钢材，使吊环强度满足施工标准。在进行锚杆施工过程中，应当设置标准的丝扣，将全部吊环安装于丝扣，促进采矿工程巷道掘进支护施工效果提升。

4.2 吊链式前探梁支护技术

类似于吊环式前探梁支护技术结构，该支护技术的主要架构是三根吊链式的前探梁，应当先测量出巷道的中轴线，应当于中轴线设置一根吊链式前探梁，然后两根吊链设置于中间吊链100cm处，并利用吊环对整个结构进行支护。在运用吊链式前探梁支护技术的过程中，应当在矿井中布置一些浮矸活石，充分利用浮矸活石的干扰性，使前探梁逐步前移。另外，掘进施工过程中，需要建立临时支架，使掘进施工得以安全开展，以免威胁施工人员安全[4]。

4.3 永久性支护技术

一是锚杆支护。在采矿工程掘进支护施工中，锚杆支护技术应用比较广泛，取得的经济与社会效益受到社会公众认可，优点主要表现为：第一，投入成本低;第二，施工安全更加有保障。因受差异性性能与型号等因素的影响，使得锚杆支护技术具有多样性特点，主要选用复合玻璃钢锚杆，玻璃钢强度较大，杆体尺寸不超过0.26cm，并将其运用于钻孔施工中。玻璃钢锚杆内端头主要是左旋麻花结构，一旦完成支护施工工作，必须确保锚杆与岩石层面的应力相互平衡。值得注意的是，施工人员运用锚固剂对锚杆采取加固支护措施时，要对锚固剂的搅拌周期进行科学规划，确保一次性锚固成功，无需进行二次修补，也能减少维修费用支出。

二是锚索支护。对于锚索支护技术而言，其应用价值主要体现在：第一，发挥岩石表面的使用价值;第二，进一步提升岩石支护效果;第三，使岩石结构保持长期稳定，避免巷道出现下沉或变形现象。在进行锚索支护施工中，需根据尺寸规格满足施工要求的托盘工具，整合锚索设备的性能，进而提高锚索支护施工效果。

三是锚、网、喷支护。即在充分考虑巷道施工条件的基础上，运用锚杆、锚索以及锚网三种结合的支护技术，支护施工中，需要对巷道进行喷浆处理，目前，锚、网、喷支护在采矿过程中应用比较普遍，安全系数较高，在地质环境复杂的掘进巷道中得到广泛应用，但这种支护技术却存在两个弊端：第一，施工工序比较复杂，耗费施工周期长;第二，投入成本偏高，小型采矿工程支护施工难以承担[5]。

因此，选择巷道掘进支护方式时，应当坚持因地制宜的基本原则，仔细勘察矿区的地质条件与围岩强度等参数，根据勘察获得的结果选择相应的支护形式，進而使采矿工程效益实现最大化。

5结束语

总之，为保证采矿作业高效安全进行，减小各种因素的影响，相关人员应在采矿工程作业过程中，认真分析现场的环境条件，考虑影响巷道掘进的因素，及时防尘通风，排放瓦斯气体，选择相应的掘进和支护技术，保证巷道掘进工作安全进行，进而提高采矿作业的整体效益。

参考文献：

[1]史博.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].矿业装备，2021（5）：2.

[2]任学军.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].当代化工研究，2021（10）：2.

[3]安刚.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].当代化工研究，2020（16）：2.

[4]张丽勋.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].石化技术，2020，27（9）：2.

[5]李彬.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].华东科技：综合，2019（2）：2.