礦山巷道掘進(jìn)中的支護(hù)工藝技術(shù)分析

摘 要：我國能源的開采與有效利用是十分重要的，而在大多數(shù)開采過程中主要在井下進(jìn)行施工作業(yè)。為了保證井下掘進(jìn)的安全就要加強(qiáng)礦井巷道的掘進(jìn)支護(hù)，利用更科學(xué)合理的支護(hù)技術(shù)措施對礦井下施工安全做出全面提升，保證井下開采工作有序的進(jìn)行。本文對巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行充分研究，并提出相關(guān)的建設(shè)意見，希望對今后的工作開展起到一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：巷道掘進(jìn);支護(hù)技術(shù);研究

中國的礦產(chǎn)資源普遍埋藏較深，大部分需要深部鉆井開采。巷道施工是實現(xiàn)礦井開采的重要途徑。為此，巷道掘進(jìn)及其有效合理支護(hù)，這是礦山工程技術(shù)人員應(yīng)該重視的問題。巷道掘進(jìn)是在規(guī)定的區(qū)域應(yīng)用一些技術(shù)方法破碎區(qū)域內(nèi)的巖體或礦石進(jìn)行掘進(jìn)，開拓出一定的工作空間，稱為巷道。巷道因為礦壓的作用力容易發(fā)生變形和破壞，要保證巷道的安全穩(wěn)定性，就應(yīng)該采取一定措施對巷道進(jìn)行支護(hù)。在礦山開采過程中，掘進(jìn)和支護(hù)是礦山生產(chǎn)的兩個中心環(huán)節(jié)。掘進(jìn)的過程極易受地質(zhì)條件、施工設(shè)備和支護(hù)技術(shù)的影響。巷道空間應(yīng)以周圍煤層或者巖體為基礎(chǔ)，并輔以支護(hù)巷道空間為礦產(chǎn)開采和運(yùn)輸提供有效的條件。因此，本文主要介紹了隧道施工方法和注意事項，以及分析了巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)的影響因素。

1 對當(dāng)下主要應(yīng)用的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行簡要分析

1.1 巖石支護(hù)技術(shù)的簡要概述

這種技術(shù)手段往往采用被動支護(hù)的方式進(jìn)行應(yīng)用，其中最典型的代表就是棚式金屬支護(hù)模式應(yīng)用。利用金屬框架對巖石巷道周圍結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位的加固，這樣能對延時產(chǎn)生的壓力進(jìn)行有效的降低。這種支護(hù)方式在臨時應(yīng)用上起到較大的作用，但隨著時間的推移往往會產(chǎn)生一定的隱患。

1.2 巖石加固支護(hù)技術(shù)的簡要概述

此項技術(shù)在具體實施過程中往往以主動支護(hù)的形式存在，最典型的操作模式就是毛桿支護(hù)應(yīng)用。這種支護(hù)模式經(jīng)過在工程施工中不斷發(fā)展已經(jīng)日趨成熟，保證巖石內(nèi)部巷道力度加大，不僅能對巖石表面起到一定的支護(hù)保護(hù)作用，同時更好的防止巖石產(chǎn)生一定的滑坡事故，更好地降低巖石產(chǎn)生的緩沖力。

2 對掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行簡要分析

2.1 具體的防范意識還不夠充分

一些礦山開采企業(yè)對自身的經(jīng)濟(jì)利益過于看重，做任何事情都過于急功近利，只是一味的追求開采過程中能產(chǎn)生良好的產(chǎn)量，對具體的安全防護(hù)應(yīng)用往往不夠到位。同時資金投入力度不夠充分，在具體的支護(hù)保護(hù)方面得不到有效的資金支持，在進(jìn)行掘進(jìn)工作中無法做出有效的支護(hù)措施應(yīng)用，現(xiàn)場對整個支護(hù)評估過程中也不夠全面，容易在進(jìn)行下一步開采實施過程中產(chǎn)生安全事故。

2.2 技術(shù)人員沒有展現(xiàn)出更專業(yè)的技術(shù)素養(yǎng)

在具體的支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程中相關(guān)的企業(yè)不能提供更加全面的專家人員，使整體的技術(shù)應(yīng)用過于落后。同時相關(guān)企業(yè)也沒有配備更加完善的技術(shù)人員，對整個支護(hù)結(jié)構(gòu)無法進(jìn)行全面的勘查檢驗。一些企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)人員對自身的現(xiàn)狀過于滿足，對自身的專業(yè)素質(zhì)沒有提出更高的要求標(biāo)準(zhǔn)，減緩了進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。同時相關(guān)的企業(yè)之間也不能進(jìn)行全面的溝通與交流，根本無法保證對自身使用的設(shè)備進(jìn)行全面的更新。

3 礦井巷道施工及注意事項

目前礦山巷道多采用鉆孔爆破的施工方法。煤層巷道可采用多臺煤電鉆施工，施工過程中應(yīng)合理規(guī)劃巷道位置。在巖巷施工過程中，要注意施工方案和施工管理，在爆破過程中要選擇合適的爆破參數(shù)，主要包括鉆孔深度、裝藥形式和鉆孔傾斜角。合理安排爆破、裝巖和支護(hù)三者之間的關(guān)系，有利于實現(xiàn)巷道的快速掘進(jìn)。在巷道施工時，鉆孔應(yīng)充分考慮煤層的開采厚度，然后布置好孔與孔之間的間隙。在平面掘進(jìn)施工圖中，工程師應(yīng)合理設(shè)計炮眼的位置和參數(shù)。同時，根據(jù)掘進(jìn)巷道的實際情況選擇合理的炮孔，定位時應(yīng)遵循一定的原則。相比之下，煤層比巖層更軟，隧道掘進(jìn)可采用單向切割法。在此過程中，射孔的深度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件確定。在巷道斷面較小的情況下，可采用復(fù)合掘進(jìn)。隨著掘進(jìn)的深入，當(dāng)遇到更深程度的炮孔時視具體情況而定。如果煤層中存在軟夾層，施工人員應(yīng)先在軟煤層中進(jìn)行掏槽。掏槽時一般要安排三個60°到90°之間的傾斜角度。在巷道較窄的情況下，不需要使用炮眼輔助作業(yè)。鉆孔爆破法已成為煤礦巷道掘進(jìn)的一種重要方法，它可以實現(xiàn)資源的開發(fā)利用，并在此過程中把挖出的煤運(yùn)輸出去。裝煤是一項非常復(fù)雜的工作，ZMZ型裝煤機(jī)可以在現(xiàn)場施工中輔助作業(yè)。該裝載機(jī)采用履帶式行走方式運(yùn)輸煤炭，在礦山狹窄的環(huán)境中靈活機(jī)動，具有高效、可持續(xù)的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于掘進(jìn)工作面。

為了快速掘進(jìn)，在施工過程中需要連續(xù)的碎煤和裝煤作業(yè)。這時需要使用掘進(jìn)機(jī)，掘進(jìn)機(jī)具有安全高效的掘進(jìn)功能，可以實現(xiàn)掘進(jìn)的連續(xù)作業(yè)。這種掘進(jìn)機(jī)通過配備的運(yùn)輸設(shè)備可形成高效的流水作業(yè)，巷道的掘進(jìn)速度得到提高?？傊?，巷道掘進(jìn)是一項非常復(fù)雜的工程項目，施工前要對每個流程做好科學(xué)的規(guī)劃。在巷道空間開挖后，為了保證巷道的安全，需要采取有效的支護(hù)措施。目前，錨桿支護(hù)技術(shù)已成為巷道支護(hù)的主要手段，實踐證明，錨桿支護(hù)在采礦中的應(yīng)用有利于提高礦產(chǎn)的產(chǎn)量。

4 提高巷道支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的主要措施

4.1 施工企業(yè)一定要給予充足的重視

對于支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用一定要給予足夠的重視，加強(qiáng)施工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的思想理念轉(zhuǎn)變，對于施工支護(hù)起到的具體作用進(jìn)行不斷的重視，從而保證每個人員打破傳統(tǒng)觀念的束縛，這樣才能更有效的促進(jìn)支護(hù)改革措施的發(fā)展。對其還要給予充足的資金投入，只有資金充足的情況下才能保證相關(guān)的企業(yè)對每項決定進(jìn)行有效的支護(hù)施工。同時企業(yè)不斷加強(qiáng)投入力度，從而才能對支護(hù)技術(shù)進(jìn)行全方位的改革發(fā)展。

4.2 對企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行強(qiáng)化管理，實行全面的培訓(xùn)管理

加強(qiáng)并鞏固有效的管理措施，能對整個支付技術(shù)改革與發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。在現(xiàn)場進(jìn)行全方位的施工管理應(yīng)用，能對整個支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行全面的提升，同時對進(jìn)一步的支護(hù)技術(shù)改革發(fā)展也會起到一個決定性作用。此外，還要對人員進(jìn)行全方位的培訓(xùn)管理，使每個人員都能對支護(hù)的原理以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行全面的掌握，同時對新型的技術(shù)和工藝流程進(jìn)行全面推廣，使操作人員的技術(shù)水平能力得到全面提升，促進(jìn)支護(hù)技術(shù)的全面改革與發(fā)展。

4.3 遵循支護(hù)施工的主要原則

在較深的高應(yīng)力環(huán)境下進(jìn)行開挖施工后，往往在巖石表面以及周圍產(chǎn)生較大的變形區(qū)域，并且隨著開挖程度的加深，使這種區(qū)域不斷擴(kuò)大。同時這種擴(kuò)大量要與煤巷變形量呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。起初這種變形的速度相對較快，之后呈現(xiàn)一定衰減趨勢。然而在巷道頂部和底部因預(yù)應(yīng)力過于集中，產(chǎn)生滑移剪切裂縫的現(xiàn)象。所以，在支護(hù)方案應(yīng)用時一定要對此種現(xiàn)象進(jìn)行充分考慮。在具體應(yīng)用過程中可以允許巷道內(nèi)部的巖石產(chǎn)生一定的變形量，這種變形量的產(chǎn)生能對整個破壞力起到一定的控制作用，雖然在巖石的一部分表面產(chǎn)生一定的破碎，但對整個高應(yīng)力能進(jìn)行全面的釋放。這種方案的應(yīng)用能對整個支護(hù)結(jié)構(gòu)起到一定的保護(hù)作用，不必受到較大的變形預(yù)應(yīng)力，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)揮應(yīng)有的承載能力。

綜上所述，在礦山開采過程中，確保巷道的掘進(jìn)速度是采礦工作面高產(chǎn)高效的有利于保證。掘進(jìn)速度的進(jìn)展情況，與諸多因素息息相關(guān)，有必要根據(jù)實際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整改進(jìn)。巷道安全也是一個重要問題，巷道安全關(guān)系到整個礦山的安全生產(chǎn)工作。因此，必須采取有效措施對掘進(jìn)巷道進(jìn)行有效的支護(hù)。本文先介紹了巷道幾種掘進(jìn)方法，又對一些影響巷道支護(hù)效果的因素進(jìn)行分析，最后簡要分析在實際應(yīng)用中錨桿支護(hù)應(yīng)注意的問題。

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作者簡介：

姚坤（1989- ），男，2013年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，礦建助理工程師，主要從事煤礦安全生產(chǎn)管理工作。