采矿工程巷道掘进和支护应用分析

李振午

摘要：煤矿采矿工作面临较复杂的作业环境，巷道掘进与支护具有一定的专业性和复杂性。文章对采矿工程巷道掘进和支护技术进行浅要分析，结合影响因素探讨巷道掘进和支护技术的应用措施。

关键字：采矿工程;巷道掘进;掘进支护;支护技术

引言

在现代化发展的背景下，我国采矿行业要想进一步巩固市场地位，就应该严格保证各项施工技术实施的安全性。基于此，在采矿巷道施工中，需综合考虑地质构造、围岩强度、粉尘杂质等方面条件，制订合理的掘進与支护方案，并结合工程实际选择合理的支护形式，在保障采矿质量和效率的同时，还能做到防患于未然，从根源上杜绝安全事故，以推动采矿行业经济效益和社会效益目标的共同实现。

1煤炭采矿工程巷道掘进与支护技术概述

目前在煤炭采矿工程建设中较为常用的巷道掘进技术综合使用的直眼掏槽和斜眼掏槽，在施工过程中会根据土层地质的变化进行方式的改变，比如说在遇到软岩夹层时就会运用斜眼掏槽技术进行掘进。在进行掘进时，需要相应的设备作为支持进行配合工作，从而确保工作效率以及工作质量，结合机械设备的力量将掘进工作进行系统化推进，很大程度上可以提升采矿工作效率。在巷道掘进工作完成之后，就为支护技术的实施做好了铺垫，可以结合周围地质条件进行支护工作。在支护技术实施过程中需要注意预留煤柱，将预留的煤柱作为中心，在巷道的上下区段内进行煤柱预留，很大程度上降低巷道的承压力，可以保证采矿巷道行走安全;另外需要注意的就是以预留煤柱为中心进行排水工作和通风工作建设，以降低采矿工作受天气影响的程度。

2煤炭采矿工程巷道掘进技术与锚杆支护技术应用的影响因素

2.1巷道建设环境土层的影响

巷道围岩地质条件对巷道掘进速度有着重要影响。所谓巷道围岩的地质条件指的是掘进工作面前方顶板的完整度、岩层的硬度情况、涌水量情况及地质构造发育情况。大型地质构造会严重影响巷道的掘进速度，巷道面临着需要重新掘进的风险。此外，还需要采取更多的安全措施，例如探明地应力情况、探明地质构造的稳定性等，这些都需要大量的施工时间。在软岩中掘进巷道时，巷道支护困难导致巷道掘进速度非常慢。

2.2地应力

在采矿作业中，若地应力控制不到位，则会造成岩体位移值增加，当数值增加到一定程度时，支撑物的支护强度也会受到影响。在这种情况下，可能会引起围岩变形坍塌、岩层断裂等安全事故。针对这一问题，支护人员在实际施工中应严格保证施工技术、施工工艺的合理性，以构建可行、有效的支撑体系，从而保障采矿作业的顺利开展。

3采矿工程巷道掘进和支护应用措施

3.1重视地质勘探

掘进施工中，为防止地质结构影响其他施工作业，规避采矿掘进施工地出现塌方情况，需要加强采矿工程地质勘探。为完善地质勘察工作，创建了专业素养较高的地质勘察工作组，勘察中，对待掘进的山体及周边的地质环境和地下水情况进行全面勘测，加固可能对施工产生较大影响的地表水和地下水的围岩，做好加固处理，维护围岩的稳定性，以此减轻水文因素对采矿掘进施工的负面影响。矿区地质勘测中，采用三维地震综合勘探技术，这能够充分保障采矿掘进施工的质量和安全。大力开展瓦斯排放工作，可以有效控制巷道内瓦斯含量，防止瓦斯异常涌出而产生爆炸事故。在巷道掘进施工中，采取掘进抽放硐室超前预抽，相关人员要将巷道内的瓦斯含量始终控制在既定的范围之内。企业引入了先进的瓦斯监测系统，能够采集巷道中的瓦斯、风速、温度等重要数据，也可控制巷道中的用电概况及风门和机械的开关设备运行概况。在模拟巷道内数据的基础上，当巷道内的瓦斯浓度威胁施工安全时，系统便可第一时间发出警报，切断机械电源，指挥施工人员火速撤离，进而维护施工人员的人身安全。

3.2优化掘进机截割工艺

第一，对于围岩相对完整的巷道，由于岩体本身具有较好的完整性和稳定性，可以从巷道的中心开始切割，然后再向边界扩散，这样才能得到一个较为完整的巷道断面。此外，这种切割方式可在很大程度上减少某些煤矿安全灾害的发生，例如煤与瓦斯突出、突水等。第二，对于围岩出现缺失的巷道，由于岩体的不完整性，在施工时可能诱发地质灾害，例如大面积塌方等，在截割岩体时需要特别注意，先从岩体比较破碎的区域开始切割，待保证安全后，再截割较为完整的岩体。此外，还要注意切割速度，同时要进行加强支护，控制掘进巷道的稳定性。第三，一旦在掘进过程中发现很大的地应力，且发现了很多的安全隐患，就需要将工作分为两部分开展，这样才能得到一个完整的巷道，有效提高巷道的稳定性和安全性。

3.3锚、网、喷支护

这是一种综合性支护手段，具体来说就是综合考虑巷道的施工条件，选择锚杆、锚索和锚网相结合的支护技术，并在支护过程中对巷道进行喷浆处理。目前这种综合性支护手段在采矿工程中的应用规模较大。该支护形式的安全系数较高，且能适应地质条件复杂的掘进巷道，已经在中大型采矿工程中得到了有效应用。其弊端主要体现在以下两个方面：一是施工工序复杂，可能耗费的施工周期较长;二是投入成本较大，不适用于小型采矿工程支护施工中。因此，在选择巷道掘进支护方式时，需遵循因地制宜的原则，有必要对矿区的地质条件、围岩强度等进行勘察，并结合勘察结果选择合理的支护形式，以实现采矿工程经济效益的最大化。

3.4棚式支护技术

棚式支护技术在不同开采作业中的应用形式也存在较大差异，起到的作用效果也会有所不同。不过总体来说，棚式支护技术的应用能够精准计算岩柱的厚度，为测量放线、位置确定等设计工作的开展提供可靠依据。在支护棚搭建过程中，可直接选用金属材料，从而加强支护效果，降低施工难度，确保棚式支护性能的充分发挥。某地区煤矿井下巷道开采工作中，在围岩破碎区域内就采用了棚式支护方式，加强了拱形开采巷道的稳定性，降低了安全事故的发生率。

3.5混凝土支护技术的应用

在利用混凝土技术进行锚杆支护时，借助混凝土的特有强度，可以使工程建设周围的围岩稳定性更强，提升工程建设安全程度。在实施混凝土支护技术时需要配套的基础设备，混凝土喷射设备在巷道临时锚杆安装之后使用，结合混凝土的特性，让混凝土厚度达到理想状态，就可以确保临时锚杆的支撑作用达到规定要求，进而再进行永久性锚杆的安装，喷射混凝土，就可以加强整体支护结构的强度，使得支护效果得到更好体现，支护作用更强。

3.6使用动态监测技术进行管理

动态监测技术功能的发挥可以帮助管理人员及时发现锚杆技术运用过程中的问题，使得技术薄弱环节得到有效制约管理。这种新型管理监测技术的实践应用，让施工过程中的各个环节都能接受精准的监测管理，确定各个锚杆位置，实施位移监测情况，从而得到更为准确的山体以及地质环境变化信息，使得问题解决的更为快速精准。动态监测技术的应用，让巷道掘进工作中的锚杆支护技术得到更好的完善，在巷道各个受力点进行支撑，确保强度、稳定性、安全性达到标准要求。

结语

综上所述，在采矿工程中，巷道掘进与支护作为保障采矿效率和质量的重要施工技术，操作人员应对这两种技术的影响因素及支护形式进行明确，并在此基础上，综合考虑巷道的地质条件、围岩强度等来选择合理、采用合理支护技术，保证巷道掘进工作的安全进行，提高煤矿工程开采效率，为我国煤矿产业发展奠定基础。

参考文献

[1]王凤彬，牛宝其，姜峰.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用简析[J].内蒙古煤炭经济，2020（12）：148-149.

[2]张明星.现阶段采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].中国战略新兴产业（理论版），2019（19）：1.

[3]薛彩峰.巷道掘进工程中锚索支护技术应用研究[J].当代化工研究，2020（9）：57-58.