探究采礦工程中巷道掘進(jìn)和支護(hù)的應(yīng)用

摘 要：我國礦產(chǎn)資源豐富，煤的生產(chǎn)量和消耗量非常大，需要開采的礦井?dāng)?shù)量在世界上排名靠前?，F(xiàn)如今作為礦井開采企業(yè)存在的問題有：整體上設(shè)備利用程度低，開采質(zhì)量劣，開采的效能不高。礦井開采企業(yè)要想長久發(fā)展下去，主要開展的方向有：怎樣利用開采新工藝、新式裝備和新的開采方式，讓礦井開采質(zhì)量和效能有所提升。礦山開采的關(guān)鍵方式是對礦井巷道的開采。巷道開采的工藝方式、擁有的設(shè)備的機(jī)械化程度的高低、開采期間應(yīng)用的施工管理方式都是在巷道開采期間對礦井開采效能有所影響的緊要因素。

關(guān)鍵詞：礦井巷道;快速掘進(jìn);支護(hù)工藝

1 巷道掘進(jìn)中支護(hù)工藝研究意義

為了能夠?qū)ΦV井的安全開采及挖掘，我國制定了相應(yīng)的規(guī)程，礦井安全規(guī)程中有明確說明，必須對礦井巷道的圍巖和頂板加強(qiáng)固定時，掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行同時移動。倘若支護(hù)設(shè)備在給圍巖和頂板進(jìn)行加固期間，不能和掘進(jìn)機(jī)同時移動，導(dǎo)致成本有所浪費(fèi)，并且讓礦井開采生產(chǎn)的效能大大下降。所以，若想礦井開采的效能及總量有所提高，支護(hù)作業(yè)的工藝改良和完善是必須要做的。在支護(hù)工作的工藝和設(shè)備上的深入探討和研究，既能夠讓支護(hù)花費(fèi)的時間減少，又能把施工人員高的勞動強(qiáng)度降下來，同時還能把支護(hù)的質(zhì)量提升，確保工作中的施工人員的安全。此外，深入剖析探討礦井巷道快速掘進(jìn)中支護(hù)工藝，既能讓礦井開采效能及質(zhì)量提高，提升開采安全程度，又能更加深入的了解礦井掘進(jìn)支護(hù)方向，填充了這方面的空白。

2 礦井巷道快速掘進(jìn)中支護(hù)工作問題及影響因素

2.1 施工組織在掘進(jìn)的管理上存在的問題

礦井開采期間，巷道掘進(jìn)的速度會受到施工組織團(tuán)隊管理方式的影響。目前很多礦井企業(yè)顯露的問題有：只思量掘進(jìn)的短期收益，追逐最高的經(jīng)濟(jì)利益，在投入方面，比如掘進(jìn)裝備與用工投入少，裝備老化程度高，支護(hù)工作存在安全隱患;而且為增加礦井開采的產(chǎn)量，加快開采速度，工人經(jīng)常不按照操作規(guī)程施工，這就嚴(yán)重威脅到礦井開采過程中的安全，最后導(dǎo)致的是巷道的掘進(jìn)速度減慢。

2.2 地質(zhì)條件也會直接影響掘進(jìn)速度

能夠?qū)蜻M(jìn)速度產(chǎn)生關(guān)鍵影響的還有礦井開采的地質(zhì)條件，開發(fā)前的階段對礦山地質(zhì)條件的勘探是必須的。能夠?qū)蜻M(jìn)速度產(chǎn)生作用的有地下礦井的實(shí)際情況，包括水紋情況，分布狀況及巖石類別。此外還能對掘進(jìn)效能產(chǎn)生作用的是在掘進(jìn)期間巷道的通風(fēng)狀況及巷道頂部的支護(hù)情況。

2.3 各種掘進(jìn)和支護(hù)裝備需要聯(lián)合作業(yè)

擁有出色的機(jī)械化設(shè)備肯定能在提升生產(chǎn)效能上發(fā)揮重大作用，然而實(shí)際施工期間，施工人員需要在生產(chǎn)實(shí)際狀況的基礎(chǔ)上，匹配目前存在的裝備資源，而且只選擇單獨(dú)某一種裝備是不可取的，各種裝備必須聯(lián)合作業(yè)，全盤考量用到的支護(hù)各類設(shè)備和破巖、運(yùn)巖的情況，讓各種裝備間的接口都很順暢，只有這樣才能夠讓生產(chǎn)效能提升，加快掘進(jìn)的速度。不同的情況應(yīng)用不同的裝備，運(yùn)巖過程中，需要選擇靈巧靈便的刮板輸送機(jī)應(yīng)用在坡度大短距離的巷道中，選擇伸縮膠帶輸送機(jī)應(yīng)用在長距離坡度小的巷道中，在錨桿機(jī)具的選用時，一定要領(lǐng)先選用牢靠實(shí)用及鉆孔效能高的單體錨桿鉆機(jī)，為了加強(qiáng)支護(hù)的安全程度，最大程度的挑選新材料，強(qiáng)度高的錨桿。

2.4 支護(hù)工藝影響掘進(jìn)速度

支護(hù)工藝對巷道掘進(jìn)工藝的主要作用彰顯在支護(hù)跟掘進(jìn)處于分離的狀態(tài)，靠人工進(jìn)行緩慢支護(hù)，卻迅速掘進(jìn)。實(shí)際上，掘進(jìn)速度非常受支護(hù)工藝的影響，因?yàn)槿肯锏谰蜻M(jìn)70%往上的時間都是用來人工支護(hù)。目前即使在巷道掘進(jìn)施工期間逐步完善支護(hù)工藝，讓支護(hù)工藝?yán)щy的程度大大的下降，然而還是對掘進(jìn)速度起到關(guān)鍵作用。

3 深入分析迅速掘進(jìn)中支護(hù)工藝及裝備

支護(hù)方面和掘進(jìn)方面是巷道掘進(jìn)施工工程的兩大方面。先說掘進(jìn)方面，主要的工作就是掘和裝、運(yùn)等。目前各個礦井施工應(yīng)用的掘進(jìn)裝備逐漸成熟完善，大部分是能夠完成掘、運(yùn)、裝等工作的;相對而言支護(hù)方面，按照支護(hù)的過程與產(chǎn)生的結(jié)果可以把其區(qū)分成永久支護(hù)和臨時支護(hù)兩方面。兩方面又相互影響，臨時支護(hù)給永久支護(hù)提供相應(yīng)的服務(wù)，其作用緊要的是為臨時支撐頂板，避免造成下沉的后果。而如果一旦施行了永久支護(hù)方面的作業(yè)，通常就會把臨時支護(hù)撤掉。永久支護(hù)作業(yè)主要是為了保障頂板，錨索支護(hù)及錨桿支護(hù)是通常我們見到的永久支護(hù)的方法。掘進(jìn)機(jī)載前探式、掘錨機(jī)組及棚式是大家通常看到的作為臨時支護(hù)的裝備。

3.1 對掘進(jìn)裝備的選擇需要考量的方面

選擇一臺比較好的掘進(jìn)機(jī)，需要看掘進(jìn)機(jī)的質(zhì)量分析掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)參數(shù)，還需要看掘進(jìn)機(jī)使用時候的維護(hù)成本及購買時候的費(fèi)用。比較好的掘進(jìn)機(jī)首先要在滿足截深、采高及功率方面的使用條件，而且能夠在范圍區(qū)間內(nèi)進(jìn)行調(diào)理，配合好其他設(shè)備的接口，很高的自動化水準(zhǔn)，是可以在雜亂的地質(zhì)情況下進(jìn)行作業(yè)的。型號為EBZ200懸臂式掘進(jìn)機(jī)底盤相比其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，而且它的破巖及爬坡的功率很高。其他方面比如操作起來比較簡單，擁有完備的電氣系統(tǒng)，落塵效用好，可以作為使用時適合的選擇。錨桿鉆機(jī)因其較長的使用時間，較大的作業(yè)量，挑選時首先應(yīng)把其容易維修的程度和使用時的牢靠程度作為考量因素。型號為MQP-130/3.3氣動錨桿鉆機(jī)有比較低的故障發(fā)生次數(shù)，有廣泛的適用，它的動力介質(zhì)是靠空氣，而且也可以兩臺或者兩臺多同時在巷道內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，這就相應(yīng)的縮減了鉆孔時間。

3.2 對臨時支護(hù)工藝進(jìn)行剖析

在礦井巷道掘進(jìn)作業(yè)施行期間，大部分是利用支柱工作起到臨時支護(hù)的作用。只有有關(guān)的施工作業(yè)人員提早認(rèn)清全部的礦井巷道的圍巖及頂板才能進(jìn)行支柱支護(hù)。而且作業(yè)人員需要認(rèn)清支護(hù)的支柱結(jié)構(gòu)部分和其他支護(hù)裝備的內(nèi)部構(gòu)造組成零件。當(dāng)前我國很多的實(shí)際支護(hù)施行過程中，出現(xiàn)的問題是忽略了巷道頂板、圍巖跟支護(hù)裝備或支護(hù)支柱相互的合適的位置關(guān)系。所以，必須要改良完善臨時支護(hù)作業(yè)中的支護(hù)裝備或支柱。做好臨時支護(hù)，關(guān)鍵是利用創(chuàng)建一套力學(xué)分析模型，深入探究支護(hù)支柱的對應(yīng)設(shè)置參數(shù)，才能達(dá)到利用支護(hù)支柱支撐住頂板和圍巖的效果。

3.3 對永久支護(hù)工藝進(jìn)行剖析

永久支護(hù)工藝在礦井巷道掘進(jìn)作業(yè)期間擁有越發(fā)高效的能力。其可以給礦井開采工作及施工人員提供安全保護(hù)?？梢詮牟牧虾徒Y(jié)構(gòu)方面分別完善改良永久支護(hù)工藝。挑選材料時，高硬度、高強(qiáng)度的錨網(wǎng)、錨索、錨桿材料是最佳選擇，可以讓巷道圍巖和頂板在很長時間內(nèi)的應(yīng)力負(fù)荷得到滿足?；谙锏赖木唧w情況，借助創(chuàng)建受力分析模型，挑選出愈發(fā)合理的永久支護(hù)方法，這是可以在結(jié)構(gòu)上起到更佳的支護(hù)保護(hù)效用。

3.4 需要對施工組織管理進(jìn)行完善

對于施工組織管理，首先要有比較明確的施工流程，擬定先進(jìn)的施工管理制度是必須的。在施工過程中施行崗位責(zé)任制，每個工序都應(yīng)該有指定的負(fù)責(zé)人，對負(fù)責(zé)人的要求就是需要在現(xiàn)場帶領(lǐng)班組，隨時解決施工期間產(chǎn)生的一些列問題。專職的質(zhì)檢員和安全員的任命也是必須的，這樣可以讓施工的每一道工序有安全和質(zhì)量的保障。施工人員需要在施工作業(yè)前接受專業(yè)知識和技術(shù)的培訓(xùn)，可以讓工人的技術(shù)水平及素質(zhì)提高，而且要溝通好并詳細(xì)了解應(yīng)急預(yù)案。

4 結(jié)束語

總之，在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中要想顯著提高礦井巷道掘進(jìn)效率，相關(guān)施工人員必須從本礦井實(shí)際情況出發(fā)，制定出適合自身掘進(jìn)施工的掘進(jìn)工藝。應(yīng)對掘進(jìn)時間與支護(hù)時間進(jìn)行科學(xué)、合理的分配，才能最大限度地提高掘進(jìn)效率，讓礦井巷道實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)，進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造出更多經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：

賀懋（1990- ），男，漢族，籍貫：山西省大同市天鎮(zhèn)縣，最高學(xué)歷：本科，畢業(yè)院校：山西大同大學(xué)，畢業(yè)時間：2014年7月，所學(xué)專業(yè)：采礦工程，現(xiàn)在職務(wù)：大同礦井集團(tuán)挖金灣虎龍溝煤業(yè)有限公司機(jī)掘二隊副隊長，研究方向：機(jī)掘巷道掘進(jìn)，現(xiàn)在職稱：助理工程師。