采礦工程中的巷道掘進(jìn)及支護(hù)探究

付斌 開灤（集團(tuán)）有限責(zé)任公司唐山礦業(yè)分公司

巷道的掘進(jìn)和支護(hù)關(guān)系著采礦工程的整體安全，是采礦工程中的關(guān)鍵內(nèi)容，為了能保證順利的采礦，各采礦單位必須要時(shí)刻加強(qiáng)對(duì)掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的深入研究，并且對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化采場(chǎng)的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，生產(chǎn)工藝流程等，參照以往總結(jié)出的施工經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合現(xiàn)實(shí)中具體的施工要求，切實(shí)保障好施工的質(zhì)量，效率要求。

一、采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)中的影響因素

（一）地應(yīng)力因素

地應(yīng)力影響著煤炭采礦工程的安全，地應(yīng)力的變化，會(huì)導(dǎo)致巖體位移增加，支護(hù)作業(yè)失效，煤層斷裂等情況，也可能會(huì)導(dǎo)致巖層斷裂，煤礦塌方事故的發(fā)生。在采礦工程的進(jìn)行中，需要規(guī)避這類風(fēng)險(xiǎn)，保證采礦工程的安全進(jìn)行，巷道掘進(jìn)和支護(hù)作業(yè)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行支護(hù)，保證對(duì)軟巖支護(hù)到位，對(duì)作業(yè)面形成穩(wěn)定的支護(hù)，另外，按照合理的科學(xué)的方法處理采空區(qū)，保障采礦作業(yè)的安全進(jìn)行。比如，常見的是支撐控制頂板巖層，工作面支撐和采空區(qū)支護(hù)互相輔助進(jìn)行支護(hù)。

（二）巷道圍巖強(qiáng)度因素

圍巖的強(qiáng)度影響著巷道的穩(wěn)定與否，專業(yè)人員需要對(duì)圍巖強(qiáng)度進(jìn)行勘測(cè)，保證巷道可以安全支撐，使工作人員安全的通行。錨桿技術(shù)下，圍巖強(qiáng)度得以提高，就可以進(jìn)一步加強(qiáng)巷道支撐。地質(zhì)應(yīng)力的荷載能力是圍巖勘察工作中的重點(diǎn)，荷載能力的強(qiáng)弱關(guān)系著頂板位移的情況，荷載能力強(qiáng)，地質(zhì)應(yīng)力增強(qiáng)，會(huì)使頂板位移降低，支撐能力增強(qiáng)。在開采過(guò)程中，要注重巷道掘進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)，支護(hù)作業(yè)關(guān)系著圍巖的強(qiáng)度，通過(guò)主動(dòng)對(duì)圍巖情況的掌握分析，可以有效提高支護(hù)作業(yè)的安全性和有效性。

二、采礦工程巷道掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)分析

（一）掌握臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)

在巷道掘進(jìn)工作中，要掌握好臨時(shí)支護(hù)技術(shù)。了解每種支護(hù)原料的特點(diǎn)特性和各自的優(yōu)缺點(diǎn)，可以大大提高施工過(guò)程的安全性。使用金屬制品進(jìn)行支護(hù)作業(yè)時(shí)，優(yōu)勢(shì)是可以多次安裝使用，利用率高，劣勢(shì)是成本太高。使用木制品進(jìn)行支護(hù)作業(yè)時(shí)，優(yōu)勢(shì)是輕便簡(jiǎn)捷，使用很方便，安裝和支護(hù)都很簡(jiǎn)單，劣勢(shì)是如果遇到火災(zāi)則會(huì)被燒壞，會(huì)破壞安全結(jié)構(gòu)。在選用支護(hù)材料時(shí)，需要施工單位結(jié)合實(shí)際情況，在保障安全的情況下合理的節(jié)約成本進(jìn)行綜合評(píng)估選擇支護(hù)材料。還要求施工單位建立好支護(hù)流程，在建立臨時(shí)支護(hù)時(shí)，需要工作人員嚴(yán)格按照支護(hù)流程進(jìn)行操作，保證支護(hù)工作的安全進(jìn)行，進(jìn)行監(jiān)督檢查，確保支護(hù)材料過(guò)關(guān)，支護(hù)工作安全有序進(jìn)行。

（二）綜合的機(jī)械化掘進(jìn)方式

綜合的機(jī)械化掘進(jìn)方式是由很多程序組成的，比較復(fù)雜，一般是由懸臂式的掘進(jìn)機(jī)器、運(yùn)輸機(jī)器、鉆井機(jī)器、通風(fēng)除塵工具、工程用電設(shè)施這些組成的，這套程序中主要是懸臂式的掘進(jìn)機(jī)器進(jìn)行工作，所以要注重掘進(jìn)機(jī)的質(zhì)量，掘進(jìn)機(jī)直接決定著開采工程的進(jìn)度和效率，也影響著開采工程的質(zhì)量。隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)在我國(guó)國(guó)內(nèi)的掘進(jìn)機(jī)研發(fā)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，現(xiàn)在市場(chǎng)上的需求基本可以滿足。

（三）礦用支護(hù)型鋼

型鋼是指截面為特定幾何形狀的條形鋼材，其是鋼材的四大品種之一，在工業(yè)生產(chǎn)之中有著較為廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，為了有效的實(shí)現(xiàn)巷道的支護(hù)，井下掘進(jìn)巷道使用了多種類型的型鋼。通常情況下依據(jù)型鋼截面幾何形狀可以將型鋼劃分為圓形型鋼、半圓拱形型鋼以及橢圓形型鋼。隨著黨中央對(duì)生產(chǎn)安全重視程度的提升，各個(gè)煤礦的安全形勢(shì)得到了有效的提升，但是我國(guó)大部分煤礦生產(chǎn)環(huán)境惡劣，因此煤礦在生產(chǎn)的過(guò)程之中需要采購(gòu)質(zhì)量較好的支護(hù)型鋼。礦井之中使用的支護(hù)型鋼材對(duì)抗剪切、抗拉以及抗壓等綜合性能有著較高的要求。煤礦在購(gòu)進(jìn)支護(hù)型鋼之后需要對(duì)鋼材的綜合性能進(jìn)行全面的檢測(cè)，進(jìn)而保證所采購(gòu)型鋼的綜合機(jī)械性能和力學(xué)性能滿足相關(guān)的技術(shù)要求。此外，在具體使用型鋼之前，應(yīng)該對(duì)巷道的支護(hù)需要進(jìn)行初步的計(jì)算進(jìn)而確保所選擇的型鋼能夠滿足巷道支護(hù)的需要。在使用型鋼進(jìn)行巷道支護(hù)時(shí)還需要充分的考慮型鋼自身的載荷能力，型鋼在發(fā)揮支護(hù)作用時(shí)通常要受到頂板等多個(gè)方向的負(fù)荷，因此在使用型鋼作為巷道支護(hù)材料時(shí)需要保證其具有足夠的載荷能力。

（四）錨桿支護(hù)和錨注支護(hù)技術(shù)

在掘進(jìn)施工過(guò)程中，會(huì)遇到軟巖需要進(jìn)行支護(hù)，軟巖是很普遍的一種圍巖類型，針對(duì)軟巖圍巖，一般是采用錨桿支護(hù)和錨注支護(hù)技術(shù)。錨桿支護(hù)有其自身的優(yōu)勢(shì)，具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)，可以利用增設(shè)應(yīng)力提高圍巖的安全可靠性，固定好全錨，防止圍巖變形，可以更好的對(duì)圍巖進(jìn)行控制。另外，錨桿支護(hù)也可以節(jié)約成本，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，哪里需要支護(hù)哪里，圍巖情況好的地方也就不需要進(jìn)行支護(hù)。錨桿支護(hù)也有其自身的劣勢(shì)，在支護(hù)方式中，包括主動(dòng)支護(hù)和被動(dòng)支護(hù)，需要根據(jù)支護(hù)體的安全順序進(jìn)行判斷，該采用哪種支護(hù)作業(yè)。錨注支護(hù)是通過(guò)注漿來(lái)完成作業(yè)的，以此來(lái)提高軟巖的支撐力，使圍巖的承載能力增強(qiáng)，同時(shí)可以讓圍巖免遭水的侵入。

三、結(jié)束語(yǔ)

在煤礦開采過(guò)程中，巷道掘進(jìn)是基礎(chǔ)工作，巷道掘進(jìn)的效率及質(zhì)量對(duì)開采速度具有直接的影響。有效提高巷道的掘進(jìn)速度及保證巷道掘進(jìn)質(zhì)量十分重要。針對(duì)不同的煤層地質(zhì)條件選用不同的快速掘進(jìn)系統(tǒng)，對(duì)于提高掘進(jìn)速度及保證掘進(jìn)質(zhì)量具有重要的保障作用，適當(dāng)改進(jìn)掘進(jìn)工藝同樣是提高掘進(jìn)效率及質(zhì)量的有效措施。