采礦工程中的巷道掘進(jìn)及支護(hù)探究

黃濤

摘要：礦井掘進(jìn)的效率直接關(guān)系著礦井地下開(kāi)采的整體效果和經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際的礦井巷道掘進(jìn)過(guò)程中，選擇適合的設(shè)備以及專(zhuān)業(yè)的施工工藝對(duì)于礦井的生產(chǎn)效率及安全性具有至關(guān)重要的作用。鑒于此，文章首先分析了采礦工程中的巷道掘進(jìn)技術(shù)，然后提出了具體的支護(hù)措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：巷道掘進(jìn);支護(hù)技術(shù);應(yīng)用措施

1.采礦工程中的巷道掘進(jìn)技術(shù)研究

1.1液壓鉆車(chē)巖巷掘進(jìn)

巖巷掘進(jìn)的機(jī)械化是巷道快速掘進(jìn)的發(fā)展目標(biāo)。機(jī)械化掘進(jìn)時(shí)有多種類(lèi)型的掘進(jìn)機(jī)，它們適應(yīng)不同的生產(chǎn)條件，其中，常用的是液壓鉆車(chē)配備側(cè)卸式裝巖機(jī)來(lái)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。液壓鉆車(chē)應(yīng)該與裝巖機(jī)配套使用，以進(jìn)一步加快巷道掘進(jìn)的速度。在巷道掘進(jìn)時(shí)，裝巖機(jī)發(fā)揮了重要作用，它主要是將掘進(jìn)過(guò)程破碎的巖石運(yùn)到工作面以外。在掘進(jìn)施工時(shí)，裝巖機(jī)可以裝運(yùn)巷道全斷面破碎的巖石，減輕掘進(jìn)過(guò)程中需要清理碎石的任務(wù)。同時(shí)，在裝巖機(jī)上配備溜槽和托板，可以實(shí)時(shí)將碎石運(yùn)輸出巷道，使巷道的掘進(jìn)效率明顯提高。

1.2氣腿式鑿巖機(jī)巖巷掘進(jìn)

液壓鉆車(chē)的購(gòu)置成本較高，而且對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性很差。很多礦山多采用氣腿式鑿巖機(jī)，配備耙斗裝巖機(jī)來(lái)進(jìn)行巖巷掘進(jìn)作業(yè)，其優(yōu)勢(shì)是：（1）實(shí)現(xiàn)了多個(gè)工序的平行作業(yè)，破巖的效率相對(duì)較高;（2）工藝比較成熟，對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，鑿巖和打眼受掘進(jìn)斷面尺寸的影響較小;（3）破巖效率總體較高，在正常作業(yè)的情況下，掘進(jìn)量為30～40m3/h。由于氣腿式鑿巖機(jī)的體積相對(duì)較小，在井下移動(dòng)也相對(duì)容易與氣腿式鑿巖機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)相比，其缺陷也相當(dāng)明顯，主要體現(xiàn)在作業(yè)時(shí)自動(dòng)化程度低，不能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化裝巖，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，掘進(jìn)的安全性也相對(duì)較差。這限制了其掘進(jìn)速度，導(dǎo)致其只適用于一些小斷面巖巷的掘進(jìn)。

1.3綜掘法巖巷掘進(jìn)

與上述兩種傳統(tǒng)的掘進(jìn)方法相比，綜掘法的裝備更加完善，效率更高且安全性更高。采用綜掘法掘進(jìn)巖巷時(shí)，用帶式輸送機(jī)來(lái)裝巖，懸臂式掘進(jìn)機(jī)來(lái)破巖，用梭車(chē)將破碎巖石運(yùn)輸?shù)骄蜻M(jìn)工作面以外。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)是自動(dòng)化水平高，掘進(jìn)速度快，掘進(jìn)時(shí)震動(dòng)較小，對(duì)巷道影響較小，能實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道的臨時(shí)支護(hù)，整體的安全性和效率都極高。綜掘法適用于更大斷面巷道的掘進(jìn)，是未來(lái)巷道掘進(jìn)中需重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)。綜掘法使用過(guò)程中也會(huì)遇到一些技術(shù)問(wèn)題，即沒(méi)備運(yùn)輸不便，需要更大的斷面，掘進(jìn)的巖層較硬。因?yàn)榫C掘法配套的使用設(shè)備比較昂貴，所以，需要技術(shù)員熟練操作。鑒于此，綜掘法適用于巖層較為堅(jiān)硬、巷道斷面較大的礦井掘進(jìn)。

2.采礦工程巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1臨時(shí)支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

首先，技術(shù)人員在施工的過(guò)程中，要對(duì)施工過(guò)程中需要用到的各種類(lèi)型的原料的特性有充分了解。即使是同一種原材料，在性能上也會(huì)存在較大的差異。這就需要技術(shù)人員在正式開(kāi)始施工之前，要根據(jù)實(shí)際施工的需要進(jìn)行合理選擇。例如：進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)施工的過(guò)程中，在支架材料的選擇上，技術(shù)人員就需要對(duì)不同材料的特性進(jìn)行合理考量，如果是以木材為原料制作支架，則具有制造難度低、搬運(yùn)方便、安裝容易的優(yōu)勢(shì)，但是相比之下，在遇到突發(fā)情況的時(shí)候，無(wú)論是在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面還是在防火性能方面都顯不足。而如果以金屬為原料制作防護(hù)支架，此類(lèi)支架由于強(qiáng)度較高，因此具備可以重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，但是在成本方面略高，因此，在支架材料的選擇方面，施工單位需要綜合考量經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性等方面的問(wèn)題，合理進(jìn)行選擇。其次，在開(kāi)展臨時(shí)支護(hù)工作的過(guò)程中，施工人員需要從支護(hù)流程的規(guī)范性、支護(hù)工序的嚴(yán)謹(jǐn)性等方面出發(fā)，對(duì)支護(hù)工程的質(zhì)量進(jìn)行整體檢查，最大限度的避免工程事故的出現(xiàn)。除此之外，技術(shù)人員還需要主動(dòng)對(duì)支護(hù)材料的質(zhì)量進(jìn)行檢查，嚴(yán)格杜絕未通過(guò)檢驗(yàn)以及質(zhì)量不過(guò)關(guān)的支護(hù)材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.2錨噴網(wǎng)支護(hù)施工工藝流程

采用錨網(wǎng)噴支護(hù)巷道時(shí)，必須先將浮矸、脫層的巖石處理干凈，方可打錨網(wǎng)支護(hù)。錨噴網(wǎng)支護(hù)施工工藝流程為：處理活石—掛鋼筋網(wǎng)—沖洗巖幫—噴射混凝土→養(yǎng)護(hù)。即采用專(zhuān)用錨桿鉆機(jī)按設(shè)計(jì)位置鉆孔，然后將事先制作好的鋼筋網(wǎng)掛上，依靠錨桿托板將網(wǎng)片托住，再利用錨桿機(jī)將錨桿頂進(jìn)，托板壓緊鋼筋網(wǎng)后錨固，最后進(jìn)行噴漿封閉支護(hù)。若在服務(wù)年限長(zhǎng)，其錨噴設(shè)計(jì)厚度大于50mm，應(yīng)采用2次復(fù)噴施工方法，即在圍巖變形基本穩(wěn)定（一般在初噴15d）后再次復(fù)噴。（1）錨網(wǎng)噴支護(hù)前準(zhǔn)備工作。備齊錨桿、鋼筋網(wǎng)等支護(hù)材料和施工機(jī)具;檢查施工所需風(fēng)、水、電;執(zhí)行掘進(jìn)鉆孔工相應(yīng)規(guī)定;檢查錨桿、鋼筋網(wǎng)等支護(hù)材料是否合格;按中腰線檢查巷道斷面的規(guī)格、質(zhì)量，處理好不合格的部位。（2）安裝錨桿及掛鋼筋網(wǎng)。清理錨桿孔，要用壓風(fēng)將孔內(nèi)巖粉和積水吹干凈;檢查錨桿孔的孔位、孔徑、孔深、巷道規(guī)格、錨桿部件等。如發(fā)現(xiàn)有不符合設(shè)計(jì)規(guī)定的，要進(jìn)行處理或補(bǔ)打。對(duì)角度不符合要求的錨桿孔，嚴(yán)禁安裝錨桿;按所使用錨桿的正規(guī)操作程序及時(shí)打錨桿，壓好錨桿、托板起用專(zhuān)用工具上緊，預(yù)緊力符合要求;掛鋼筋網(wǎng)時(shí)先將鋼筋網(wǎng)沿巷道輪廓放在錨桿與巖壁之間，再將錨桿端頭放入錨桿孔，使用錨桿機(jī)強(qiáng)行將錨桿推入錨桿孔，直至錨桿托板緊貼巷道圍巖為止;錨桿的安裝順序：應(yīng)從頂部向兩側(cè)進(jìn)行，兩幫錨桿先安裝上部、后安裝下部。若頂板出現(xiàn)凸凹不平，應(yīng)先安裝凹處的錨桿，然后再安裝其它錨桿;⑥掛鋼筋網(wǎng)的要求：鋼筋網(wǎng)要隨巷道輪廓鋪設(shè)，鋪網(wǎng)時(shí)要把網(wǎng)張緊，并與巖石保持不少于30mm的間隙。鋪設(shè)、聯(lián)接鋼筋網(wǎng)時(shí)，先掛巷道頂部鋼筋網(wǎng)、后掛巷道邊幫鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)與網(wǎng)之間搭接長(zhǎng)度200mm，搭接處用鐵線捆扎牢固。鋼筋網(wǎng)后嚴(yán)禁充填矸石，網(wǎng)格偏大、強(qiáng)度偏低、變形嚴(yán)重的鋼筋網(wǎng)不得使用。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，在進(jìn)行采礦工程建設(shè)過(guò)程中，巷道掘進(jìn)和支護(hù)是其極為重要的工作，能夠?qū)ζ洮F(xiàn)場(chǎng)工作效果進(jìn)行更高程度的保障，在開(kāi)展具體工作時(shí)，巷道圍巖強(qiáng)度，地應(yīng)力和巷道斷面會(huì)對(duì)其造成很大程度的影響，相關(guān)工作人員必須合理優(yōu)化巷道掘進(jìn)施工，同時(shí)，基于現(xiàn)場(chǎng)具體情況，科學(xué)選擇應(yīng)用支護(hù)技術(shù)，保證采礦作業(yè)的順利完成，促進(jìn)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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