探析采礦工程巷道掘進和支護應(yīng)用

張坤

摘 要：煤礦巷道掘進與支護作為煤礦開采的核心環(huán)節(jié)，受施工環(huán)境、設(shè)備與技術(shù)影響存在很多問題。挖掘施工屬于實踐操作，更多的是針對煤礦采礦施工，讓地下巷道實現(xiàn)挖掘與規(guī)劃目標(biāo)。巷道空間要以周邊煤層與巖體為基礎(chǔ)，通過支撐保護巷道空間，從而為煤炭運輸與開采提供有效條件。基于煤礦巷道掘進方式分類錨桿支護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，主要分析巷道掘進和支護技術(shù)在應(yīng)用過程中需要注意的問題及影響采礦效果的相關(guān)因素。

關(guān)鍵詞：采礦工程；巷道掘進；支護；應(yīng)用

引言

眾所周知，采礦作業(yè)專業(yè)性強，具有一定危險性，要求采礦單位認(rèn)真落實相關(guān)工作細節(jié)，尤其應(yīng)做好巷道掘進與支護作業(yè)研究，把握施工的重點與難點，加強施工質(zhì)量監(jiān)督，保證各項參數(shù)落實到位，避免采礦作業(yè)中安全事故的發(fā)生。

1、采礦工程巷道掘進方式分析

采礦工程中巷道掘進方式較多，包括掘錨一體化掘進、大斷面連續(xù)采掘、綜合機械化掘進等，不同的掘進方式所用的設(shè)備以及施工要點存在較大差別。其中掘錨一體化掘進方式是一種基于采礦機與掘進機發(fā)展而來的新系統(tǒng)，作業(yè)中可有效協(xié)調(diào)錨固、掘進作業(yè)，大大提高掘進作業(yè)效率，因此，被廣泛應(yīng)用在采礦工程中。大斷面連續(xù)采掘指借助專業(yè)掘進設(shè)備進行掘進作業(yè)，采用連續(xù)式或間斷式進行開展運輸作業(yè)。綜合機械化掘進方式運用通風(fēng)除塵設(shè)備、掘進機、運輸機等構(gòu)成的機械化掘進系統(tǒng)開展掘進作業(yè)，作業(yè)中需要結(jié)合巷道掘進作業(yè)要求，選取合理的掘進機型號。為保證掘進作業(yè)的順利開展，采礦單位應(yīng)明確不同掘進方式的適用情景，對采礦工程地質(zhì)資料進行充分的分析，應(yīng)用最佳的掘進方式。

2、采礦工程巷道掘進技術(shù)施工環(huán)節(jié)要點

采礦工程巷道掘進作業(yè)中涉及的工作細節(jié)較多，應(yīng)用中應(yīng)把握相關(guān)施工環(huán)節(jié)要點，尤其應(yīng)注重以下內(nèi)容的認(rèn)真落實：

2.1注重瓦斯排放工作

采礦工程掘進作業(yè)中，為避免瓦斯?jié)舛冗^高引發(fā)安全問題，掘進作業(yè)應(yīng)應(yīng)認(rèn)真做好瓦斯排放工作，一方面，結(jié)合巷道情況構(gòu)建合理的通風(fēng)系統(tǒng)，及時將產(chǎn)生的瓦斯排放出去，避免在巷道中聚集。另一方面，做好瓦斯?jié)舛葯z測，掌握瓦斯?jié)舛葏?shù)，一旦超過危險值，應(yīng)停止作業(yè)，瓦斯排放后再進行掘進作業(yè)。

2.2做好通風(fēng)防塵工作

采礦掘進作業(yè)中，往往產(chǎn)生較大粉塵，不僅影響掘進作業(yè)環(huán)境，而且施工人員長期處在粉塵較多的環(huán)境中，容易得相關(guān)疾病，因此，采礦單位應(yīng)提高認(rèn)識，結(jié)合巷道實際情況，保證通風(fēng)防塵工作的認(rèn)真落實。一方面，在綜合分析巷道所需風(fēng)壓、風(fēng)量的基礎(chǔ)上，確定最佳的通風(fēng)機類型，應(yīng)用合理數(shù)量的通風(fēng)機，保證通風(fēng)機的合理布局，并配合專業(yè)的風(fēng)筒等。另外，通風(fēng)機正式投入使用前應(yīng)注重性能的測試，保證滿足巷道通風(fēng)工作要求。另一方面，粉塵給巷道掘進作業(yè)造成的影響不容忽視，施工中應(yīng)配備相關(guān)的除塵系統(tǒng)，降低粉塵濃度。

2.3把握掘進技術(shù)要點

巷道掘進作業(yè)中如應(yīng)用光面爆破技術(shù)，應(yīng)把握相關(guān)技術(shù)要點。光面爆破技術(shù)包括輪廓線、預(yù)裂法、修邊法等，施工中進行綜合分析與計算，精確布置爆破眼，保證裝藥量的合理性，應(yīng)嚴(yán)格控制爆破時間間隔，以獲得最佳爆破效果，為巷道掘進作業(yè)的進行做好鋪墊。除此之外，還應(yīng)做好巷道支護施工，保證巷道穩(wěn)定性與安全性，促進巷道掘進作業(yè)順利完成。

3、巷道掘進過程中需要注意的問題

在實施巷道掘進過程中需要使用對應(yīng)的機器，一般利用煤礦巷道掘進機，這種機器在掘進過程中能夠發(fā)揮出強大的作用，巷道掘進機可以快速完成巷道掘進，在巷道掘進的同時配置相關(guān)的煤炭運輸設(shè)備，就可以將開采的煤炭迅速通過傳送帶運輸至地面，完成煤炭開采的基本環(huán)節(jié)。這個過程需要合理搭配各個環(huán)節(jié)，包括巷道掘進、煤炭開采及運輸，從而形成一個快速高效的工作流程，有助于提高煤炭開采效率。由于巷道掘進涉及到多個方面，需要綜合考慮當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件及外部地形情況，因此在實施巷道掘進前需要根據(jù)煤礦實際情況進行科學(xué)規(guī)劃，規(guī)劃內(nèi)容需要充分考慮巷道掘進過程中需要使用的機器及容易出現(xiàn)的安全問題，基于此，需要在巷道掘進的同時及時做好巷道支護操作，從而有效保證巷道空間的穩(wěn)定性，為煤炭開采和運輸做好準(zhǔn)備。當(dāng)前在具體煤炭采礦工程中，一般都會使用錨桿支護技術(shù)，通過對巷道的有力支護，從而有效提高巷道掘進速度及質(zhì)量，同時也為后續(xù)的巷道支撐工作做好準(zhǔn)備。

4、采礦工程巷道支護技術(shù)應(yīng)用要點

4.1把握臨時支護技術(shù)要點

臨時支護指為滿足巷道掘進工作的臨時需要而進行的支護作業(yè)。為保證臨時支護質(zhì)量，應(yīng)用時應(yīng)注重把握以下內(nèi)容：一方面，明確所用支護材料。不同的支護材料有著各自的優(yōu)點與缺點，應(yīng)保證所用材料的合理性。例如，使用木支架進行臨時支護時，具有質(zhì)量輕、安裝方便、加工難度低等優(yōu)點，但防火性能、強度性能較差。金屬支架強度高，而且拆裝方便，并能重復(fù)使用，但成本較高，因此，究竟采用何種支護材料，需要從經(jīng)濟性、可行性、安全性等方面進行充分論證。另一方面，落實支護作業(yè)細節(jié)。臨時支護作業(yè)中，要求施工人員嚴(yán)格按照支護工序及要求進行，尤其應(yīng)做好支護質(zhì)量檢查，禁止使用損壞的支護材料。

4.2把握永久支護技術(shù)要點

4.2.1錨桿支護技術(shù)要點

應(yīng)用錨桿技術(shù)進行巷道永久支護時，為保證施工質(zhì)量，應(yīng)注意：一方面做好錨桿桿體抗拉、抗剪的計算與分析工作，保證所用錨桿性能滿足要求。同時，根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗公式，結(jié)合巷道類別及支護要求，確定最佳的錨桿長度、錨桿間排距等參數(shù)另一方面，為防止托板變形，引發(fā)安全事故，可適當(dāng)增加托板厚度，提高托板的抗變形能力。另外，施工中可使用動態(tài)監(jiān)測技術(shù)，監(jiān)測錨桿技術(shù)應(yīng)用中存在的不良問題，及時采取措施進行整改，保證錨桿支護質(zhì)量。

4.2.2預(yù)制鋼筋混凝土支護技術(shù)要點

預(yù)制鋼筋混凝土支架支護強度較好，而且成本較低，不過質(zhì)量較大，而且沒有伸縮性。在巷道支護中吊環(huán)式的前探梁較為常見，施工中為保證質(zhì)量，應(yīng)注意：一方面，確定最佳的長度以及布置間距，使用三根吊掛前探支架將其平行布置在巷道中。另一方面，為保證固定質(zhì)量，固定點應(yīng)超過兩個，并且固定時采取加固措施，確保固定牢固。

4.2.3混凝土支護技術(shù)要點

混凝土支護技術(shù)指應(yīng)用噴射混凝土制作混凝土支架，和錨桿支護一起應(yīng)用，可很好的提高圍巖的固定效果，應(yīng)用中應(yīng)認(rèn)真以下細節(jié)：①合理布置混凝土噴射設(shè)備?；炷羾娚湓O(shè)備布置是否科學(xué)合理，直接影響支護工作效率與質(zhì)量，因此，要求施工單位做好充分的論證與分析，根據(jù)巷道構(gòu)造加以合理布置。②嚴(yán)格按照相關(guān)流程進行作業(yè)，即掘進后根據(jù)設(shè)計安裝臨時性錨桿，而后噴一層薄的混凝土，達到設(shè)計要求后安裝錨桿，確保各個細節(jié)處理到位。同時，采用經(jīng)過錨網(wǎng)噴射混凝土的方式，增強金屬網(wǎng)強度，保證混凝土支護效果。

結(jié)束語

為促進煤炭開采安全、穩(wěn)步、高效的進行，不斷提高開采質(zhì)量。在現(xiàn)實工作中，必須做好巷道掘進與支護工作，在煤礦及時運輸?shù)耐瑫r，確保工作人員人身安全。

參考文獻：

[1]馬遠.巖巷快速掘進施工技術(shù)與安全管理措施[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2017，33（01）：233-234.

[2]石培武.煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)分析[J].能源與節(jié)能，2017（01）：106-107.

[3]趙大維.快速掘進工藝和參數(shù)優(yōu)化在大斷面煤巷的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2017（01）：162-163.

[4]黃建.關(guān)于礦建工程巷道掘進錨桿支護技術(shù)的研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（02）：250.

[5]劉富，徐鋒.礦建工程巷道掘進錨桿支護技術(shù)分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（02）：91.