采矿工程巷道掘进和支护要点

摘要：我们都知道，在矿山生产中，巷道是最重要的一个环节，也是最主要的出口通道。所以，在采矿过程中，如果巷道存在任何的安全问题，都会使整个采矿工程处于一个危险的环境中，从而影响到采矿工作的顺利进行，还会对工人的生命和财产造成威胁。因此，有必要对影响巷道掘进速度的有关因素进行分析与研究，寻找最安全、最可靠的巷道掘进方法，以推动矿山工程的长期发展。

关键词：矿山生产；巷道；采矿工程；巷道掘进；长期发展

引言：在煤矿开采中，必须采用科学的方法与手段，在掘进巷道时，首先要对煤层进行破碎，为掘进巷道留出足够的空隙，再选用适当的支护方式，进行支护，即为掘进巷道留设。在对矿井下的巷道进行掘进的时候，必须要制订出一套详尽的施工方案，以确保矿井下的资源得到高效的利用，在施工的时候，必须按照所制订的方案进行高效的工作，以确保矿井下的巷道掘进工作的安全性，以此来提升工作的进度和效率。随着我国煤炭工业的发展，煤炭开采的深度也在逐步增加，矿井的地质构造也变得更加复杂，这对巷道的支护提出了更高的要求，同时，锚杆支护技术在巷道的支护中也得到了广泛的应用。

1.巷道掘进和支护技术在采矿工程中的作用和价值

在进行矿山开采工作前，工人们要对矿井掘进工作给予足够的关注，确保矿井掘进的安全，在施工时工人们的生命安全不会受到威胁。若能采用更先进的支护工艺，则可确保巷道掘进作业处于较稳定的状态。为此，为了保障采空区进行巷道的安全，促进后续开采工作的顺利开展，需要面对的实际问题是：采空区进行巷道的掘进经常会遇到更加复杂的井下环境，当井下有大量的软岩时，巷道掘进时极易发生坍塌，从而危及开采人员的人身安全。施工人员应加强对支护技术的应用，注重确定作业的安全性，对作业模式进行优化，拓宽支护技术的应用领域，从而为整个开采作业提供一个更加安全的作业环境。

2.巷道掘进和支护技术的影响因素

2.1围岩环境

巷道的周围环境、稳定都离不开岩层，岩层的稳定对保证施工的顺利进行，保证矿工的人身安全具有重要意义。在采矿前，必须有专门的勘察人员来勘察矿场的岩体状况，检查矿场周围的岩体状况，并按照规范建造出相应的巷道。在巷道掘进过程中，一定要注意到围岩的重要性，如果围岩是软弱的，在掘进过程中极易出现坍塌，从而将巷道堵死，危及矿工的生命和健康。因此，在巷道掘进过程中，必须重视对岩体的承载能力，对于岩体太过脆弱的情况，可以利用锚杆技术来加强岩体的强度。支护效果还应注意岩体的强度，对不同条件下的岩体进行分析，应根据岩体的不同，采取不同的支护力，选用不同的方法及材料。

2.2地理条件影响施工

煤矿企业在进行巷道掘进与支护工作时，由于矿井的地理环境，往往会对施工过程造成不利的影响，从而对施工工作质量与工程进度造成不利的影响。矿井的地质构造对巷道的掘进也有一定的影响，因此，在掘进过程中，必须对矿井的地质构造进行监测，以避免出现安全事故。

2.3支护技术的问题

一些煤矿公司过于关注眼前的利益，盲目地减少投入的费用，导致在进行巷道掘进的过程中，使用到的仪器、设备与材料的性能和质量都达不到标准。比如，相比于坚硬程度较高的侏罗纪煤层，石炭二叠纪煤层相对于坚硬程度较高的侏罗纪煤层，由于后者更为坚固，因此在选择支护装备的标准上就相对较低，而前者由于其本身的特性并不具有较高的坚固程度，因此在选择支护装备的时候就会更加严格。在选择巷道支护技术时，主要有两个方面的问题：一是煤企有关人员对目前的具体情况不够深入，选择了不恰当的支护技术，影响了煤层开采的正常进行；第二，在采煤过程中，没有对矿井内的多种扰动因素进行全面的分析，导致支护工艺选择不当，给矿井生产带来了安全隐患。

3.巷道掘进和支护技术在采矿工程的应用

3.1锚杆支护技术

在对巷道进行开采的过程中，最常见的支护技术就是锚杆支护技术，这一技术可以充分利用煤矿巷道原有岩层的应力，将原有岩石的应力与支护设备的功能相结合，从而减少了支护方面资金的投入，从而更好的提高了整个煤矿的经济效益。充分利用支护部件锚杆托板，使锚固剂充分发挥锚杆支护工艺的价值，通过螺母对锚杆进行适当的拧紧加固，使巷道表层得到托板的压实，实现对岩石应力的有效调控，从而更好地降低岩石节理裂缝问题的发展速率和强度。

3.2临时支护工艺分析

在进行实际的煤巷支护时，一般都是采用支柱作为支撑，在使用支柱支护的过程中，有关人员必须对煤巷中的顶板和围岩的真实状况有一个全面的认识和掌握，并对支柱的总体结构以及各类支护设备的结构有一个全面的认识和掌握。目前，国内大多数煤企在进行巷道支护时，并未对支护设备、支柱等与巷道顶、围岩的适应性进行全面的总结和分析。所以，在进行临时支护作业时，必须对所使用的支撑技术及其它支撑装备进行升级和优化。对临时支护进行了深入的认识与研究，其首要工作是通过建立一个力学分析模型，对支柱的设置参数进行分析，从而能够最大限度地确保支柱对顶板与围岩的支护效果，无论采用何种支护模式，关键工作都是要维持好巷道顶板与围岩所受重力的稳定，并在此基础上，对临时支护过程中顶板与围岩所受重力的变化情况进行详细的分析，使其维持在较好的稳定状态，从而有效地提升支护效果。

3.3型钢支护技术

井下巷道支护结构同时受到纵向推力和侧向荷载两种不同的应力作用，在选择支护方式之前，需要对其承载能力进行试验。在掘进过程中，可以根据井巷的实际情况，选择合适的型钢支撑方式，如在使用年限较长，动压力较大，且不存在底鼓的情况下，采用 U型钢支撑方式。在井下巷道型钢剖面设计中，应尽量使其与支架承载力相近，以保证其与井下巷道型钢剖面设计基本一致。

3.4混凝土支护

喷浆与锚杆结合使用，可提高岩层巷道围岩的抗压强度和承载力。在实际操作过程中，工作人员首先要合理、科学地安排好喷射设备，确保混凝土支护技术可以顺利应用。其次，提出了在施工完成后，应在施工过程中，对施工中所需的临时锚固，并对施工中所需的喷砼进行控制，以保证施工质量；另外，工人们还需要加强钢丝网的强度，以保证混凝土支护工艺能起到预期的作用。

3.5全螺纹锚杆

与一般的锚杆相比，全螺纹锚杆没有固定螺纹，杆体也没有薄弱部分，每一个部位的强度都是相同的，这就有效地避免了由于侧应力过大而引起的一系列问题。在支护技术中，支护的稳定性是最关键的，只有稳定了，才能在巷道中进行有效的施工。全螺纹锚杆能够根据巷道的实际情况来选择，使用面广，造价低廉，适用于各种条件下的巷道掘进。

3.6综合机械化掘进方式

在采煤过程中，大多数企业都使用的是联合机掘方式。这种掘进方式复杂度高，耗时长，采用各种采矿设备、工具进行施工。例如悬臂掘进机，连续采煤机，以及锚杆机，都需要在同一时间投入使用。但是，相比于连续采煤机，悬臂式掘进机在使用上需要投入大量的资金，而且不能保证煤矿采掘活动开展的稳定性，所以，大多数的煤矿公司都更愿意使用连续采煤机。虽然悬臂掘进机的运行效果和使用成本并不是很好，但它有一个不可取代的优点，那就是它可以在煤巷和梯形两个不同的断面上同时进行掘进。

结束语

在采矿工程实施中，为确保矿产资源开发生产工作的顺利开展，必须采用相应的巷道掘进和支护技术。这既可以确保建筑施工作业环境的安全性，又可以提高采矿的效率，从而有效地推动了我国矿产资源的开发利用。

参考文献

[1]万国星. 采矿工程巷道掘进和支护要点分析[J]. 化工中间体， 2022（001）：000.