采矿工程巷道掘进技术与支护技术研究

1 采矿工程巷道掘进和支护的重要性

随着当前中国社会经济水平的日益发达，社会上关于各种矿业需求量也在日益扩大，这也就促进了当前中国矿山产业的蓬勃发展，同时由于矿井的持续开发，以及人们对关于矿业开采安全问题的日益关注，所以，矿山的保护手段以及保护装置的发展得很快，在矿山工程建设中支护手段大多是为保证顶板安全所采取的一项重要手段，所以通常来讲矿山工程建设的支护手段直接关系到整个矿山工程建设的安全性和开采效果，特别是井下开采工作中，支护技术意义更加重要。

2 采矿工程巷道掘进技术应用分析

巷道挖掘指的是在采矿工程中的作业人员中运用到的挖掘方法，而在巷道挖掘中主要的有三类方法。其一是一体化挖掘方法，该种方式是十分有效的，通过这种方法，不但可以使整个挖掘更加一体化，而且可以减少安全事故，提升挖掘质量。其二挖掘方法就是多断面的开挖方法，但是，该种方法容易受地理环境的限制，在部分地形上才具有一定的应用效果。第三种挖掘方法是综合机械化挖掘方法，采用结合高新技术的先进设备，挖掘效果较好，但是，对于操作挖掘机械的工作人员，必须具有较高的操作水平。

2.1 影响巷道掘进及支护效果的相关因素分析

2.1.1 巷道围岩的强度

通常来说，围岩的强度对巷道掘进及支护施工有着决定性影响。围岩强度比较强的情况下，采取一些必要的支护就可以保证巷道掘进安全顺利进行，但是，若围岩强度比较弱的情况下，就需要加大支护措施来辅助增强围岩强度，从而保障巷道掘进施工安全及效率。同时，围岩结构和地质应力之间的关系，也对巷道支护效果有着很重要的影响。

2.1.2 地质条件

在矿山开采的巷道掘进施工中，地质条件对其施工效率及施工进度具有较大的影响。因为地质条件是自然客观存在，其岩体及地下水等自然条件会随着周围环境的改变而发生变化，比如岩体变硬、地下水上升等都会增加巷道掘进及支护施工的难度，并会给施工带来很多的不安全因素，甚至会引发巷道渗漏水、瓦斯泄漏等危险事故。

2.2 提高采矿工程巷道掘进的稳定性

巷道支护在巷道施工过程中想要提高其稳定性，最重要的问题就在于巷道支护技术，在实际施工中就必须针对巷道情况选择针对性的支护工艺，唯有如此，才能够提高巷道掘进的顺利进行。这就需要人们全面掌握巷道支护的基本知识，但不管选择了什么巷道支护方法，最基本的就是要确保支护工艺和巷道掘进的技术要求进行配套，以此确保并提高巷道效率和掘进过程的安全。

2.3 提高采矿工程巷道掘进技术的安全性

在采矿工程中，通风除尘对保证巷道掘进安全而言，是十分重要的工作，是确保施工安全的重要基石和关键手段。在实际操作中，需要针对巷道情况选择合理的发电机类型、规模，并选择通风、低温的环境安装。在通常情况下需要按照巷道掘进过程中所要求的温度、风速选择适当尺寸的风机，最常见的风机类型一般为压入型的风机。还需要按照现场状况确定风机安装的位置与型号规模，并选择适当尺寸的风机筒，这样既可以更有效的充分发挥风机的功能，但又可以最大限度避免了产生涡流、渗漏等的问题。

3 采矿工程巷道支护的技术要点及应用

3.1 临时性支护技术

首先，利用在挖掘机截割部位安装主架和顶梁架，需要利用液压形式对其做出驱动和调节。为提高支护效果,需要利用顶梁架上的金属网块和钢带宽度做出适当调节，需要借助支护装置所产生的磁铁对其做出定位。在安装过程中，也可以利用推动临时支护安装主架和顶梁架上的液压控制器，促使主架和顶梁架向上慢慢打开，并根据顶板在不同情况的倾斜角度而展开至适当的高度和距离；其次，在支护主架的上升过程中要对主架和顶梁架上的水力控制阀加以调节，以确保顶梁架上中心线与巷道中心线相吻合，从而提高了钢带和网块之间的顶板连接能力；最后，在完成了上述作业之后要实施顶板锚索，在实施顶板锚索实施时要使主架下沉至最低部位，然后再将主架和顶梁架往上加以组合，直至在顶梁架往上折叠至掘进机后将操作阀门开到掘进机上，以保证了掘进机的顺利工作。

3.2 永久性支护技术

其一，为锚杆支护技术，这种技术表现出优异的保护效果，它表现出的经济性和快速性优点突出。锚索式支护技术主要包括了顶板锚索式支护技术和锚索式支护技术，但这二类支护方法的结构技术原理与特点都有着比较明显的区别。其二，是预制钢筋混凝土支撑，在使用该工艺的同时，主要是利用钢筋做支护，在矿井上将钢筋正确的安装到位，使钢筋的连接产生牢固的作用，从而表现出合理的支护强度，相应的成本低，只是质量和伸缩性方面体现了缺陷。再就是砼支护操作，其主要任务是施工操作中喷射砼的施工方法，使砼支撑得以有效建立于实际的施工操作之中，使砼支护方法与锚柱支护方法互相融合在一起，使施工操作中的围岩能够封闭到位并对其加以固。

3.3 动态监测在支护技术中的应用

尽管在施工前做好了充分准备，但依旧会出现较多突发情况，例如，技术人员针对支护情况进行了比较合理的计算，可是在实际应用工程中仍然存在着支护围岩比较软弱等问题的情况。上述情况不利于采矿工程继续进行，可能会阻碍施工的进程，严重的可能会导致停工的情况发生。因此，可利用现代化动态监测技术，对采矿工程的挖掘过程进行动态监测，可及时对突发问题进行识别，当支护运行中通过对锚索检测可以第一时间找到可能产生的问题，并通过较为有效的手段来对其进行定位，这就可以从根本上排除了出现问题的锚索，进而提高整个施工的安全系数。

4 采矿工程巷道掘进和支护技术应用的注意事项

4.1 设备质量

巷道掘进施工中，所采用的破碎装置、矿石装载作业装置、掘进机等，均应当保证设备产品质量符合国家标准及作业要求，而通过对机械设备产品质量的严格监督管理，可以提升机械设备作业效能和产量效益，以保证施工产品质量，增强对金属矿山采矿工程的质量安全保证。出了设备质量管理之外，在设备应用中也必须进行相应的管理，以防止发生对机械设备的误用，从而导致操作安全问题产生。

4.2 支护技术应用及时性

巷道掘进项目是长期而庞大的工程建设任务，在实施工程中必须建立完善的规范和技术，提高巷道掘进的安全，所以新方法的运用必须有效、合理，以支护构件对巷道空间产生支撑的作用。支护的使用过程中需进行动态监控，对支护环境进行全面监控，保障支撑构件的支护安全。当出现支撑构件的稳定性问题或其他情况应及时进行有效解决，保证施工巷道环境的安全与稳定。

4.3 支护结构的科学合理性

巷道掘进设计时，由于支护构件对巷道周围的围岩应力影响进行了支承和调节，以及随着巷道掘进时施工截面的变化而产生的应力影响差异，为了增加对应力的调节能力，起到有效的保护作用，就必须对开挖截面性状合理调节，并对支护构件形成了相应调节，以达到分散应力的目的，保持良好的支护巷道空间。

5 总结

巷道掘进和支护保护是矿山工程建设中的重要内容，关乎着矿山工程建设的能否顺畅进行，因此必须做好对巷道挖掘和保护的是建设工作，对以往施工经验加以总结，并根据施工实际情况落实相应的施工细则。为了实现矿山开采功能安全、平稳、有效的发挥，并增加金属矿石开采总量，在具体工程建设环节中要搞好巷道掘进和基础防护工作，加厚管理锚杆托板，并采取动态监测技术，正确把握临时支护技术要领，合理利用配套的锚杆保护系统。