采礦工程巷道掘進和支護技術(shù)的應(yīng)用

楊曉東

摘要：隨著社會經(jīng)濟及科學技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是各項技術(shù)的應(yīng)用為人類帶來了巨大便利，而這一便利也被應(yīng)用在了采礦行業(yè)。金屬礦山巷道是開采過程中重要的開采運輸通道，同時也是保證金屬礦山開采安全及高效的關(guān)鍵。一旦金屬礦山巷道出現(xiàn)問題，那么會對整個金屬礦山開采作業(yè)造成嚴重影響，輕則影響開采作業(yè)的正常進行，造成不必要的經(jīng)濟損失；重則危及作業(yè)者生命安全，造成重大事故。因此加強巷道掘進和支護技術(shù)的研究及應(yīng)用具有重要意義。

關(guān)鍵詞：采礦工程；巷道掘進應(yīng)用；支護應(yīng)用；探析

引言

根據(jù)當前的情況來看，對于現(xiàn)在的采礦工程來說，為了更好地保障整項工作的運行安全，首先要保證采礦施工的安全。但是在巷道掘進技術(shù)的使用當中，在一定的程度上也保證整個工程的安全，還需要充分的使用這項技術(shù)，充分的了解巷道掘進技術(shù)的要點，根據(jù)實際的情況，來確定支護技術(shù)。并且有針對性地選取支護的類型，這樣才能夠保證施工的正常進行。

1金屬礦山巷道掘進和支護技過程中存在的影響因素

1.1工程技術(shù)問題

在開采過程中采用的兩種方式分為炮采和綜采，炮采是在長壁工作面中執(zhí)行。但是在開采過程中工作人員必須以金屬礦山開采深度為依據(jù)，綜合現(xiàn)場情況，及地勢地理才能科學合理地設(shè)計和掘進炮眼，所以這要求對從業(yè)人員進行大量培訓，和具備高級素養(yǎng)。并且在炮采過程中，頂板是很重要的一步，因此也應(yīng)增強對頂板設(shè)施的管理，增強安全系數(shù)。1.2軟巖問題

在我國金屬礦山開采層中的巖層多為軟巖，而軟巖可分為地質(zhì)軟巖和工程軟巖兩大類別。根據(jù)軟巖特性的差異及產(chǎn)生顯著塑性變形的機理，軟巖可分為4大類，即膨脹性軟巖、高應(yīng)力軟巖、節(jié)理化軟巖和復合型軟巖。而不同的軟巖層會隨著時間的推移，在地應(yīng)力和水理作用顯現(xiàn)出不同的表現(xiàn)效果，給施工造成巨大影響，所以金屬礦山開采過程中應(yīng)根據(jù)軟巖的分布及特性做出合理的方案安排和調(diào)整。

2采礦工程巷道掘進和支護及應(yīng)用要點

2.1金屬礦山巷道掘進技術(shù)

金屬礦山巷道掘進由破落、裝運工序組成，是挖掘金屬礦山巷道技術(shù)的基礎(chǔ)。就當前而言，我國主流的挖掘金屬礦山巷道技術(shù)有多巷道掘進、交叉換位掘進和綜合機械化掘進技術(shù)。近年來，我們國家主要采用的是鉆爆法進行施工。常用的鉆爆法是一種依靠氣腿式鑿巖機作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的鉆爆作業(yè)。常規(guī)的鉆爆法有著適用強、方便和范圍廣的特點，能夠適應(yīng)于不同種環(huán)境的施工。根據(jù)地質(zhì)條件的變化，鉆爆法可以適當調(diào)整，進而形成成熟穩(wěn)定的施工方案。雖然常規(guī)的鉆爆法成本低、易操作，但是掘進速度慢、工序復雜，非常不利于巖石的穩(wěn)定，甚至引起自然災(zāi)害。綜合機械化掘進技術(shù)能夠有效彌補常規(guī)掘進的不足，適用于大斷面巖巷的掘進，由于我們該技術(shù)的起步比較晚，綜合機械化掘進技術(shù)還處于實驗探索階段。綜合機械化掘進技術(shù)是運用最多的金屬礦山巷道掘進技術(shù)，基礎(chǔ)的設(shè)備有懸臂式掘進機、轉(zhuǎn)載機和錨桿鉆機等。懸臂式掘進機是可以進行截割、裝載運輸?shù)鹊亩喙δ芫蜻M機器。轉(zhuǎn)載機是輸送刮板的運送機。錨桿鉆機是金屬礦山巷道鉆孔機。綜合機械化掘進技術(shù)就是利用多種設(shè)備協(xié)作配合實現(xiàn)金屬礦山的開采。目前，我國較先進的掘進機為金屬礦山超千米深部全斷面巖石巷道掘進機，可以實現(xiàn)超千米深度的開采，特別是能夠輕松應(yīng)對軟巖、地應(yīng)力和地溫的高壓。

2.2軟巖巷道錨注支護技術(shù)應(yīng)用

錨注支護作為錨桿與注漿相結(jié)合的支護方式，可以穩(wěn)定圍巖，主要機理為，針對錨注過程而言，采用注漿的方式將圍巖內(nèi)的裂縫封堵，減少風化對巖石的影響，降低水浸對圍巖的軟化，另外，還將松散的圍巖膠結(jié)黏合，加固巖體，并且配合錨噴支護改善支護結(jié)構(gòu)，形成更加牢固的支護體系，從而大大增強支護結(jié)構(gòu)抗承載能力。針對注漿加固后的支護，可以改變圍巖及應(yīng)力分布，大大減少支護拉應(yīng)力，從而加強支護體系。錨注支護方案是包含錨、噴、注、索全環(huán)節(jié)的支護方案，巷道支護一般先選擇標準規(guī)格的高強度螺紋鋼錨桿和注漿錨桿，將水泥注漿標桿一定的排距置于頂板和兩側(cè)，常用的注漿標桿液為一定比例的硅酸鹽水泥和石灰石，注漿時按照一定的壓力進行噴射。在混凝土噴射過程中，控制噴射強度，注意分兩次噴射。針對錨索設(shè)定，可以延著巷道頂板加裝合適的預(yù)應(yīng)力錨索，注意選擇合適的距離，并且噴射錨固劑。特別是優(yōu)化錨注支護設(shè)計，布置觀測點觀察巷道錨注段和未錨注段巷道施工情況，控制加固工程，減少收斂變形量，保證支護達到理想效果，注意控制未錨注段圍巖變形隨著時間關(guān)系，長時間監(jiān)測巷道狀況。針對軟巖層的不穩(wěn)定，錨注支護技術(shù)在軟巖動壓巷道的應(yīng)用就起到了關(guān)鍵作用，可以防止軟巖破碎的情況發(fā)生，確保巷道的穩(wěn)固。錨注支護技術(shù)是在錨桿支護技術(shù)的基礎(chǔ)上，然后注漿鞏固軟巖層的技術(shù)，可以使原本脆弱的巖壁變得嚴實。錨注支護技術(shù)在軟巖動壓巷道的應(yīng)用是在力學基礎(chǔ)在采礦工程中的一個實際應(yīng)用，軟巖巷道錨注支護技術(shù)應(yīng)用是目前主流的巷道施工手段，很好地幫助金屬礦山巷道掘進支護施工。

2.3錨桿支護和錨注支護技術(shù)

針對軟巖這一在掘進施工中常見的圍巖類型，為了解決巷道支護的問題，可以利用具有較高強度的錨桿支護方式，通過對錨桿增設(shè)應(yīng)力，提升圍巖的承載性能，通過加強錨端頭以及進行全錨固定，會避免圍巖發(fā)生形變，從而實現(xiàn)有效的支護。錨桿支護方式在經(jīng)濟性方面有著比較好的優(yōu)勢，能夠依據(jù)圍巖形變的實際情況采取相應(yīng)的支護強度，有利于降低掘進成本。錨桿支護方式運用中，并不是全部支護都主動的，根據(jù)支護體的安全順序可以將錨桿支護劃分成兩種，被動支護以及主動支護。

錨注支護方式利用注漿措施來提升圍巖自身的荷載能力，有效增強圍巖對外界影響的支撐力，同時避免圍巖遭受水侵害。

結(jié)束語

在經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，礦產(chǎn)開采技術(shù)的高低與安全性能夠綜合體現(xiàn)出一個國家的發(fā)展水平，因此，為了保證礦產(chǎn)資源連續(xù)開采的高效、安全、穩(wěn)定，提高企業(yè)的工作效率與經(jīng)濟收益，就有必要選擇先進的掘進和支護技術(shù)。

參考文獻：

[1]樊坤，徐亮，侯杰.金屬采礦工程巷道掘進和支護技術(shù)的應(yīng)用探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（24）：78.