采礦工程巷道掘進和支護要點分析

（山西省煤炭建設(shè)監(jiān)理有限公司 山西 030012）

引言

眾所周知，在采礦過程中最為重要的環(huán)節(jié)和輸出通道就是巷道。因此，如果在采礦過程中，巷道出現(xiàn)了任何安全隱患，都有可能導(dǎo)致整個采礦工程置于危險的環(huán)境之下，影響到開采工作的順利進行，同時也有可能會威脅到工作人員的生命財產(chǎn)安全。我們有必要對影響巷道掘進速度的相關(guān)要素進行分析和研究，找出最為安全穩(wěn)妥的巷道掘進方式，促進采礦工程領(lǐng)域獲得更加長遠的發(fā)展。

1.巷道掘進和支護技術(shù)在采礦工程中的作用和價值

采礦工作在開展之前，工作人員必須要重視巷道掘進工作的開展，維護巷道掘進工作的安全性，保證在開工的過程中工作人員的人身安全不受到威脅。如果能使用較為先進的支護技術(shù)，就能保證巷道掘進工作能夠在相對的穩(wěn)定的環(huán)境中運行。因此，在進行巷道掘進施工過程中，必須要保持采礦巷道的環(huán)境安全，推動后續(xù)采礦工作有序進行，在這里我們必須要意識到一個現(xiàn)實的問題，在進行巷道掘進作業(yè)過程中往往要面臨較為復(fù)雜的地下環(huán)境，如果地下存在較多的軟巖土，那么在巷道掘進施工的過程中就容易出現(xiàn)塌方事故，威脅到生命安全。施工人員要強化支護技術(shù)的具體運用，重視決定工作的安全保障，優(yōu)化工作方式，豐富支護技術(shù)的實際使用范圍，這樣才能為整個采礦工作提供較為安全的施工環(huán)境。

2.巷道掘進不同施工方法簡述

在采礦工程巷道掘進的過程中，工作人員必須要因地制宜，認(rèn)真勘查采礦現(xiàn)場的地質(zhì)和水文條件，確定合理的巷道掘進方案。在開展巷道掘進工作之前，必須要認(rèn)真的做好現(xiàn)場的勘察工作，對掘進的方式進行合理的篩選。比如，對于較厚的巖石層可以采用鉆眼爆破的掘進方式。這種方法主要是在巖石上鑿出缺口之后，在切口中放置炸藥完成巷道掘進施工[1]。運用這種方式采取施工，工作人員應(yīng)當(dāng)首先對整體的施工方案進行大體的計劃和安排，設(shè)計施工環(huán)節(jié)，在切口中放置炸藥時，施工人員要做好前期準(zhǔn)備工作，科學(xué)的分析巖石層具有多大的承受能力，以此來確定炸藥的劑量。之后還要根據(jù)切口的尺寸對不同接口之間的距離加以測算，這樣才能夠讓爆炸的效果達到預(yù)想。除此之外，框的厚度和切口尺寸有一定的聯(lián)系，工作人員要根據(jù)不同的礦產(chǎn)類型計算出有關(guān)的數(shù)據(jù)，為掘進工作提供參考。比如礦層的硬度較小，則可以采用單向掏槽的方式展開掘進工作，如果接口的尺寸和斷面不符合這一類方法應(yīng)當(dāng)具有的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則工作人員必須要選擇其他的方案，不能夠強行的進行單向掏槽。同時，礦產(chǎn)的分布可能會處在任何一個位置，工作人員如果沒有辦法判斷夾層的具體方位就可以采用掏槽的方式解決以上問題，幫助巷道掘進工作繼續(xù)進行。

3.影響巷道掘進的因素分析

(1)圍巖的強度

在采礦工程中，圍巖的堅硬與否決定了巷道能否提供支撐保護。在這個過程中，工作人員如果想要加大圍巖的硬度，可以使用錨桿支撐技術(shù)，在一定程度上可以提高圍巖的支撐強度[2]。對于采礦中的圍巖來說，它可以通過巷道的負(fù)載能力來判斷地應(yīng)力，相應(yīng)的，如果圍巖的承載能力比較強，地應(yīng)壓力也會更大，這個時候就需要減小頂板的位移，起到保護和支撐的功效。因此，在巷道掘進的過程中使用類似于錨桿支撐技術(shù)的支護技術(shù)之前應(yīng)當(dāng)要對采礦工程的圍巖強度進行科學(xué)的分析。

(2)地質(zhì)條件因素

地質(zhì)條件因素也是影響巷道掘進速度的因素之一，并且是關(guān)鍵因素。在采礦工程中，地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，具有一定的綜合性和自然性。另外一方面，巷道掘進工作還有可能會由于地質(zhì)條件因素面臨多種困難，比如，巖石本體變硬、地下儲水量增多，這些情況下如果工作人員強行進行巷道掘進工作，就會使工程困難重重，也會使支護技術(shù)無法使用，對于整個工程的安全進行尤為不利，嚴(yán)重的可能會造成瓦斯氣體泄漏等嚴(yán)重的安全責(zé)任事故，因此在巷道掘進工作開展之前，工作人員必須要采取多種方式，科學(xué)的探測采礦區(qū)域以及周邊地區(qū)的地質(zhì)水文條件情況，在具體巷道掘進的過程中，采取循序漸進的方式科學(xué)掘進，提高工作效率，為采礦工作提供安全保障。

(3)地應(yīng)力的影響因素

礦山壓力是采礦工程進行中最為嚴(yán)重的安全隱患，受到地應(yīng)力的影響，采礦工程操作不當(dāng)有可能會導(dǎo)致巖體位移，進而導(dǎo)致地下巖石層坍塌，發(fā)生嚴(yán)重的塌方事故[3]。因此在采礦工程巷道掘進的過程中，若要避免出現(xiàn)以上的問題，工作人員在使用支護技術(shù)時就必須要做好保護工作，支撐巖石層，防止出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，對于采礦區(qū)域做好整體的保護，為采礦工程提供較為安全的操作環(huán)境。

4.采礦工程巷道掘進工作的開展原則

(1)防塵和通風(fēng)

采礦工程的巷道掘進應(yīng)當(dāng)做好通風(fēng)和防塵兩大工作，這也是最首要的原則，做好通風(fēng)和防塵最主要的目的是在采礦時保證氣流的流通順暢，避免粉塵聚集，為工作人員進行巷道掘進工作維護基本的空氣條件。如果工作人員在采礦作業(yè)時，周圍的空氣粉塵含量超標(biāo)，長時間在這樣的環(huán)境中工作很容易患上塵肺等疾病，給身體健康造成危害，這就要求采礦工程有關(guān)單位和技術(shù)部門在思想上要關(guān)注巷道掘進工作的通風(fēng)和防塵工作，將安全生產(chǎn)責(zé)任意識落實到位。具體而言可以通過以下幾個方面達到這一目標(biāo)：第一個方面，要采取科學(xué)的計量方式測算出地下巷道口的風(fēng)量和風(fēng)壓等要素，對于通風(fēng)計的種類和數(shù)量加以確定；第二個方面，在使用機器進行防塵和通風(fēng)工作時，設(shè)計人員需要試驗機器性能是否合格，如果機器運轉(zhuǎn)之后能夠使空氣符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，則可以進行投放和使用，保障通風(fēng)防塵工作順利進行。

(2)排放瓦斯氣體

在采礦工作中，巷道掘進工作不僅要保證效率，還必須要保證巷道掘進工作能夠安全的進行，因此工作人員必須要重視瓦斯氣體的排放濃度，對此進行科學(xué)的測量，如果采礦巷道中瓦斯氣體濃度超標(biāo)，就有可能會出現(xiàn)重大的安全事故，造成中毒或爆炸。因此，在采礦工程巷道掘進工作中，瓦斯排放工作非常重要，要做到這一點，可以從以下幾個方面入手：首先，工作人員應(yīng)當(dāng)為采礦工作者創(chuàng)造空氣流通的環(huán)境，使采礦巷道之類的氣流能夠?qū)崿F(xiàn)順暢的交換，必須要保證空氣環(huán)境、空氣質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)，防止由于瓦斯氣體堆積，造成安全事故；其次，采礦工程有關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)檢測人員對一定時期之內(nèi)的巷道瓦斯氣體濃度進行測量和確定，為后續(xù)的瓦斯氣體排放工作提供參考。

(3)掘進技術(shù)要有針對性

對于巷道掘進工作來說，工作人員必須要根據(jù)巖層的硬度和厚度，采用具有針對性的掘進技術(shù)，這樣才能使巷道掘進工作順利的運行。如果巖層的硬度比較大，經(jīng)常采用的方式是鉆眼爆破法，這時工作人員需要準(zhǔn)備好炸藥和鉆研工具，在完成這一系列操作之后，工作人員需要將炸藥放置在洞眼中，之后還要注意通風(fēng)和放炮工作，如果巖石硬度較小，例如在軟巖中進行巷道掘進，那么主要采用的方式是支護的方法進行巖石挖掘?？傊谙锏谰蜻M的過程中，如果必須要采用爆炸的方式進行決定，要么工作人員要控制爆炸的時間，清理爆炸現(xiàn)場，達到預(yù)期的巷道掘進效果。

5.巷道支護技術(shù)的主要方法

(1)預(yù)制鋼筋混凝土支護

預(yù)制鋼筋混凝土技術(shù)所消耗的成本較小，但是其實際使用也存在一定的缺陷，比如承重力較小、伸縮性較差。當(dāng)前，在地下巷道支護技術(shù)中，工作人員較為常用的是吊環(huán)型前探梁技術(shù)，這一技術(shù)能夠給巷道掘進工作提供安全保障。首先，工作人員要確定相關(guān)的長度參數(shù)，在地下巷道中設(shè)置吊掛前探支架，其次，保證有兩個以上的受力點為加固設(shè)施提供穩(wěn)定的著力。

(2)錨桿支護技術(shù)

錨桿支護技術(shù)一般來說會運用在永久支護工程中。首先，工作人員要科學(xué)的計算桿體抗拉和抗剪的承受力，確保錨桿符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時要根據(jù)巷道的綜合情況計算出錨桿之間應(yīng)當(dāng)具有的間距。其次，工作人員還應(yīng)當(dāng)將托板的厚度進行強化，防止托板變形，導(dǎo)致巷道掘進工作出現(xiàn)安全事故。除此之外，在錨桿支護技術(shù)的運用中，工作人員還應(yīng)當(dāng)對整個掘進工程的整體過程進行全面的監(jiān)測和觀察，及時解決問題，維護支護技術(shù)的安全使用。

(3)混凝土支護

在混凝土支護中，通常會將噴射混凝土和錨桿支護共同運用，采取這樣的方式可以強化巖層巷道的硬度和承受能力。具體操作中，首先工作人員需要對噴射裝置進行合理科學(xué)的布置，保證混凝土支護技術(shù)能夠順利的運用。其次，建議在進行巷道掘進之后設(shè)計出臨時使用的錨桿，將噴射混凝土設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)；除此之外，工作人員還要對金屬網(wǎng)的強度進行強化，保護混凝土支護技術(shù)能夠達到預(yù)期的效果。

(4)全螺紋錨桿支護

全螺紋錨桿支護也是經(jīng)常運用采礦工程中的措施之一。全螺紋錨桿技術(shù)和普通的支護技術(shù)相比出現(xiàn)問題的概率較小，因此使用范圍較廣。全螺紋錨桿技術(shù)能夠通過二次緊固螺紋加工提高錨桿的強度，同時，它的界面并不脆弱，在使用的過程中的側(cè)壓力不會給全螺紋錨桿造成斷裂的風(fēng)險。除此之外，全螺紋錨桿跟其他的支護技術(shù)相比，投入的資金成本較小，適用范圍也較廣，普遍適用于大多數(shù)采礦工程的巷道掘進工作。

6.結(jié)語

綜上所述，在采礦工程巷道掘進工作中，應(yīng)當(dāng)合理的運用各種類型的支護技術(shù)保障巷道掘進工作能夠順利的開展，提升采礦工程的安全性。