采礦工程中的巷道掘進(jìn)及支護(hù)探究

宋金鋒

摘 要：? ?隨著經(jīng)濟(jì)和各行各業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)科研力量日益壯大，科學(xué)技術(shù)有了較大的突破和進(jìn)步。鋼鐵冶煉需要消耗大量鐵礦，使得鐵礦開(kāi)采力度不斷加大。但是，在開(kāi)采過(guò)程中，巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用往往不合理，同時(shí)采礦工程技術(shù)創(chuàng)新不足，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前礦產(chǎn)開(kāi)采需求。因此，本文以鐵礦開(kāi)采為基礎(chǔ)，深入研究采礦工程中應(yīng)用的巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)，以期為相關(guān)人員提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：? 采礦工程;巷道;掘進(jìn);支護(hù)

【中圖分類號(hào)】TD353? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ? ?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）06-0098-01

引言：關(guān)于挖掘施工，其指的是在實(shí)際施工過(guò)程中，對(duì)地下巷道進(jìn)行規(guī)劃性挖掘，借助科學(xué)的施工方法與措施，對(duì)煤層及其周圍巖體進(jìn)行破碎操作，進(jìn)而打造巷道空間并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行支護(hù)，保證巷道自身的穩(wěn)固性與暢通性，這有助于運(yùn)輸及開(kāi)采煤。而若想采礦工程能夠順利開(kāi)展，一定要使用相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)并充分掌握掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)，依據(jù)現(xiàn)實(shí)需求明確采取的支護(hù)類型，確保采礦工程質(zhì)量。

1 簡(jiǎn)析巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)在采礦工程發(fā)揮的作用

在實(shí)際進(jìn)行煤礦采礦工程時(shí)，應(yīng)對(duì)地下巷道有計(jì)劃地掘進(jìn)，由此構(gòu)建安全穩(wěn)定的巷道空間。在掘進(jìn)地下巷道時(shí)，出于確保掘進(jìn)人員的人身安全，保障煤礦開(kāi)采運(yùn)輸可以擁有穩(wěn)定順暢的路徑，就需要采取有關(guān)支護(hù)技術(shù)保護(hù)巷道空間。無(wú)論是掘進(jìn)或是支護(hù)，最主要的目的就是確保煤礦巷道穩(wěn)定及安全，保證能穩(wěn)定運(yùn)行采礦作業(yè)而且在效率穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，避免發(fā)生安全事故。因?yàn)榈叵颅h(huán)境相對(duì)復(fù)雜，在地下巷道中不僅存在軟巖，還容易出現(xiàn)巷道破壞、崩坍等現(xiàn)象，對(duì)此應(yīng)使用錨桿支護(hù)等相關(guān)技術(shù)支護(hù)巷道;同樣掘進(jìn)也需要憑借科學(xué)的掘進(jìn)技術(shù)對(duì)掘進(jìn)質(zhì)量與效率提供保障。所以，若想達(dá)到巷道安全和穩(wěn)定的目的，應(yīng)合理應(yīng)用掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)。

2 對(duì)于巷道掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)應(yīng)用有一定影響的因素

2.1? 巷道圍巖強(qiáng)度。

為了使得經(jīng)過(guò)掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)使用之后的巷道能夠始終有著較高的穩(wěn)定性，那么則必須考慮到巷道內(nèi)部圍巖強(qiáng)度等多種因素，此時(shí)為了能夠使得所應(yīng)用到的支護(hù)技術(shù)，能夠有效的支護(hù)以及支撐經(jīng)挖掘后所形成的巷道，則必須在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)巷道進(jìn)行實(shí)體考察的強(qiáng)度情況之下，結(jié)合巷道內(nèi)部圍巖的強(qiáng)度，合理的使用合適的支護(hù)技術(shù)。如果在支護(hù)體的支撐之下，整體的巷道圍巖強(qiáng)度能夠得以提高，那么就可以通過(guò)加強(qiáng)錨桿所提供的支撐能力，而保證之后巷道的運(yùn)輸安全。此外在對(duì)于圍巖狀況進(jìn)行勘查的過(guò)程中，還必須深入的了解以及分析圍巖的地質(zhì)應(yīng)力能夠承受的最大負(fù)荷。而圍巖承載能力是否能夠達(dá)到符合要求，同頂板發(fā)生移動(dòng)的大小之間有著一定的關(guān)聯(lián)。在地質(zhì)應(yīng)力增加的情況之下，可能會(huì)導(dǎo)致巷道圍巖強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)就能夠通過(guò)減少頂板位移大小，從而使得巷道支護(hù)體有良好的巷道支撐及保護(hù)效應(yīng)。也因此，在實(shí)際采礦進(jìn)行過(guò)程中應(yīng)用巷道圍巖技術(shù)時(shí)，就需要在巷道掘進(jìn)和實(shí)施支護(hù)技術(shù)的過(guò)程中，考慮到巷道內(nèi)部圍巖的強(qiáng)度，從而使得支護(hù)技術(shù)充分的發(fā)揮其有效性及安全性。

2.2? 關(guān)于地應(yīng)力的影響。

在整個(gè)煤礦開(kāi)采過(guò)程中所存在的對(duì)于工作人員的人身安全有著一定影響的安全隱患在于礦山所帶來(lái)的壓力。由于礦山壓力的存在，很可能會(huì)導(dǎo)致所采用的支護(hù)技術(shù)中的支護(hù)體發(fā)生形狀變化，或是由于巖體出現(xiàn)位移以及煤層疏松等現(xiàn)象而出現(xiàn)安全事故。一旦出現(xiàn)這一類現(xiàn)象，就可能會(huì)使得剛剛掘進(jìn)的巷道圍巖出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致整體煤礦出現(xiàn)坍塌。而為了盡可能的防止這一類問(wèn)題的出現(xiàn)，以保證工作人員在煤礦開(kāi)采過(guò)程中的安全性，則必須在巷道掘進(jìn)以及支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，合理的保護(hù)以及支撐作業(yè)面，同時(shí)合理的處理采空區(qū)，以保證采礦工作進(jìn)行過(guò)程中的安全性。而在如今對(duì)于工作面進(jìn)行支撐過(guò)程中，所使用到的支撐保護(hù)手段主要是通過(guò)控制頂板巖層，從而更好的處理采空區(qū)，及保護(hù)工作面，而這一類方式統(tǒng)稱為頂板管理支護(hù)技術(shù)。

2.3 巷道斷面的形狀及尺寸等因素。

在對(duì)于巷道進(jìn)行了掘進(jìn)之后，在整個(gè)巷道掘進(jìn)過(guò)程中所考慮到的因素，還必須包括巷道圍巖所承受的應(yīng)力，此時(shí)通過(guò)保護(hù)以及優(yōu)化支護(hù)骨架，從而減少巷道圍巖應(yīng)力，就可能會(huì)導(dǎo)致巷道斷面因?yàn)槌惺艿膽?yīng)力不均勻，而出現(xiàn)安全事故。而為了有效的分散應(yīng)力，則必須在實(shí)際進(jìn)行煤礦開(kāi)采以及支護(hù)技術(shù)選用的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于斷面的形狀因素及尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

3 采礦工程巷道支護(hù)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1? 把握臨時(shí)支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)。

所謂的臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)，主要就是為支護(hù)作業(yè)所搭建的具有臨時(shí)性的形式。在臨時(shí)性支護(hù)過(guò)程中，為了提高整個(gè)過(guò)程的水平，那么可以從以下幾方面進(jìn)行：首先，因?yàn)槭忻嫔洗嬖谥^多種類的支護(hù)材料，基于材料具有的差異性特征，為了能夠充分發(fā)揮材料的應(yīng)用價(jià)值，那么操作人員就必須深入分析每一種支護(hù)材料的性能與不足。比如，臨時(shí)性支護(hù)過(guò)程中應(yīng)用的木支架結(jié)構(gòu)，雖然表現(xiàn)出快速安裝以及操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，但是本身因?yàn)閺?qiáng)度較差，再加上遇火燃燒等弊端，操作人員就必須依據(jù)實(shí)際現(xiàn)狀進(jìn)行合理選擇。又像金屬性的支護(hù)結(jié)構(gòu)，雖然有著較強(qiáng)的強(qiáng)度，人員能夠反復(fù)應(yīng)用，但是需要采礦工作單位投入較大的資金量，在應(yīng)用過(guò)程中，單位還需要結(jié)合自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行選擇。除此之外，還需要加強(qiáng)對(duì)所有支護(hù)環(huán)節(jié)的重視程度，身為臨時(shí)性支護(hù)的操作人員，必須遵循行業(yè)操作規(guī)范，有序推進(jìn)質(zhì)量檢查工作的進(jìn)行，嚴(yán)禁已經(jīng)損壞的材料應(yīng)用在支護(hù)操作當(dāng)中。

3.2? 把握永久支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)。

從目前情況來(lái)看，當(dāng)前采礦工程單位在永久支護(hù)過(guò)程中，最常見(jiàn)的就是錨桿支護(hù)、預(yù)制鋼筋混凝土支護(hù)以及混凝土支護(hù)三種類型。第一，錨桿支護(hù)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，首先，為了能夠充分發(fā)揮錨桿的性能，操作人員就必須準(zhǔn)確計(jì)算桿體抗拉、抗剪數(shù)據(jù)，同時(shí)，嚴(yán)格按照計(jì)算公式，從實(shí)際巷道種類以及支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)下，合理推算出錨桿的長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)，（如表1所示，不同巷道類別支護(hù)形式及參數(shù)）。除此之外，為了能夠確保托板后期出現(xiàn)變形問(wèn)題，操作人員可以結(jié)合實(shí)際的支護(hù)環(huán)境，將托板的厚度進(jìn)行合理的增加，避免支護(hù)過(guò)程中諸多安全問(wèn)題的出現(xiàn)。最后，采礦工程單位應(yīng)用全程檢測(cè)手段，對(duì)錨桿技術(shù)的整個(gè)應(yīng)用過(guò)程實(shí)施動(dòng)態(tài)化的監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題必須第一時(shí)間整合所有人員的智慧，及時(shí)處理問(wèn)題，確保支護(hù)工作不受到影響。第二，預(yù)制鋼筋混凝土支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，雖然在應(yīng)用此種類型的支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，不需要單位投入較大的資金，也有著較好的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，但是正因?yàn)閺?qiáng)度大，缺少伸縮性，在應(yīng)用過(guò)程中還需要單位合理的選擇。前探梁在支護(hù)吊環(huán)式中是最為常見(jiàn)的形式，首先，操作人員需要合理的計(jì)算結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度，在巷道中合理的設(shè)置三根吊掛前探支架，確保內(nèi)部環(huán)境呈現(xiàn)平行的特征。其次，設(shè)置兩個(gè)固定位置，做好加固操作的同時(shí)，確保整體支護(hù)工序高質(zhì)量水平。

結(jié)語(yǔ)：隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與推廣，不僅豐富了日常生活，而且也有利于工作效率的提高，以此推動(dòng)行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。同樣在煤礦開(kāi)采作業(yè)中，也應(yīng)該得到技術(shù)支持。對(duì)此，有關(guān)工作人員應(yīng)該深入分析掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)，從而充分掌握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，進(jìn)而確保開(kāi)采安全與開(kāi)采質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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