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采矿工程巷道掘进和支护应用分析

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：蔡林桐

[导读] 摘要：近年来，随着国民经济水平的显著提升，也促进了采矿行业的迅速崛起。

        河南焦煤能源有限公司九里山矿河南省焦作市 454000
        摘要：近年来，随着国民经济水平的显著提升，也促进了采矿行业的迅速崛起。巷道掘进技术和支护技术也逐渐趋于成熟，在采矿工程中得到了广泛的应用。同时，在巷道掘进技术实际应用中，掘进设备需要作用于岩层或土体上，不断前进和开拓空间，极易导致岩层失稳或地质变化等情况，直接造成巷道受损问题，甚至会导致整个巷道发生坍塌现象，引发安全事故。因此，在采矿中，工作人员应该在应用掘进技术过程中，同时加强支护施工技术的应用，从而提升采矿施工效率和安全性。本文根据采矿工程巷道掘进技术的内涵，分析了采矿工程中巷道掘进的主要影响因素，提出了采矿工程巷道掘进技术的施工关键点。
        关键词：采矿工程；巷道掘进技术；应用策略
        引言：煤炭和矿产资源的合理化开采，是我国煤炭运输和开采行业的重要内容。而巷道掘进技术以及支护应用技术在采矿工程中发挥着关键的作用。在实际施工中，不管是巷道掘进技术，还是支护技术，都经常会受到各方面因素的影响，如：现场环境、技术水平、机械设备、操作人员综合素养等，进而阻碍了整个采矿工程的顺利开展，也影响了煤炭行业的可持续性发展。因此，本文对采矿工程的巷道掘进技术进行了重点分析，希望能够发挥出其技术最大化价值，从而提升煤炭开采效率，减少相应的掘进周期，为企业创造出更多的经济效益。
        1、采矿工程巷道掘进技术概述
        1.1采矿工程现状分析
        我国国土面积位于世界第三，不仅面积辽阔，且物产丰富，特别是矿产资源总储量更是位于世界前列，矿种也十分的丰富。然而随着我国人口数量的不断增多，人均占有量少，部分地区出现了矿产资源失衡的问题。从整体上看，我国矿产资源东少西多，北多南少，分布较为广泛，相对集中。在建国最初，国家为加快经济发展速度，十分重视重工业的发展，采取一些不合理的手段去开采矿产资源，进而在浪费大量资源的基础上，对环境造成了严重的破坏。而矿产资源主要集中分布在西部地区，生态环境十分脆弱，进而也提升了一定的开采难度。如今，伴随着国民经济的日益提升，对矿产资源提出了越来越多的需求量，加剧了供需矛盾。矿产资源是非再生资源，在开采过程中对资源浪费、设备技术限制等原因都需要进行充分的考虑。虽然目前我国采矿技术水平有明显的提升，但和发达国家相比起，仍然存在着不小的差距，采矿过程中安全事故的频发，导致人员伤亡和经济受到严重的损失。因此，本文对采矿掘进技术的研究，对提升采矿技术水平，降低安全事故发生率具有重要的意义。
        1.2巷道掘进技术简析
        一般情况下，采矿工程的巷道掘进技术可以分为综合机械式掘进技术和掘锚一体化掘进技术两大类。目前，在国内的煤矿巷道技术中这两种技术应用的十分广泛，其应用频率也相对较高。其中综合机械式掘进技术是由掘进机、转载机和运输设备完成落、装、转、运作业。且掘进设备是这个系统的重要组成部分，对其施工效率和进度产生着直接的影响，进一步的提升了施工效率和进度。此外，在掘锚一体化掘进技术中，锚杆支护技术作为其中关键的基础形式，将掘进施工技术和巷道支护技术有机结合在一起，在降低掘进周期的基础上，也促进了施工效率的提升。
        2、采矿工程中巷道掘进的主要影响因素分析
        2.1技术条件
        在实际采矿工程施工中，对巷道掘进产生主要的技术条件涉及到了运输设备、配置掘进等。现如今，随着我国科学技术的不断革新，用于矿产开采掘进设备和技术已经趋于成熟。然而设备也会受到配置方面的影响，再加上每个采矿工程巷道所处的地势和环境有所不同，由于井下恶略环境，极易在巷道掘进过程中发生掘进故障问题。其次，在实际施工中，还包含了很多的施工细节问题，不仅需要依靠支护技术，还需要运用适宜的运输机和掘进机设备起到辅助作用。因此，在巷道掘进过程中，除了选用合适的支护技术外，最为合适的掘进设备也相当关键，这样可以防止后续出现返工问题。
        2.2地质条件
        在巷道掘进时，其地质条件是客观存在的。由于矿区地质结构岩体硬度、储气储水等各种各样复杂的地质条件，都会对巷道掘进的工程进度产生一定的影响，甚至可能出现瓦斯涌出、水害等问题，从而影响施工人员人身安全[2]。因此，矿产单位在巷道掘进过程中一定对矿产地区的地质情况进行深入的勘查，最终选择合理的掘进技术，去提升施工效率和质量。
        2.3采矿施工中存在的安全隐患
        在实际采矿过程中，由于部分开采人员的技术专业程度不足，在实际开采中出现违规操作行为，虽然刚开始不会产生比较明显的影响，但从长远来看也是安全事故频发的原因之一。同时，在实际开采前，由于对所处的地域土层结构和环境因素了解不够，再加上利用不合理的开采技术和方法以及机械检修不到位的问题，进而埋下了安全隐患。因此，只有不断研究挖掘角度，选择适宜的挖掘方式和手段，提升对挖掘机器的检修维护力度，不断提升开采人员的专业素养，才能避免安全事故的发生。其次，由于在施工过程中底板泥泞也会造成掘进机沉陷造成机械行走困难[3]。因此，我们可以应该在前期做好排水系统设计的基础上，泥泞行走困难时还可用坑木支垫履带的方法。由此可见，在采矿工程施工中，相关细节问题不够重视，就有可能造成较大的安全事故，也会直接对工作人员的生命安全形成巨大的威胁。
        3、采矿工程巷道掘进技术的施工关键点
        3.1重视瓦斯排放工作
        巷道掘进技术作为采矿工程中重要的工作环节，在掘进技术应用中，在注重提升掘进效率的基础上，还要对安全问题引起重视。

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同时，相关人员更要做好瓦斯排放工作，瓦斯在采矿过程中极易发生浓度过高问题，而导致安全事故的发生。因此，重视瓦斯排放工作是关键。一方面，需要设置和安装合理的通风系统，确保巷道通风顺畅，瓦斯可以顺利的排放出去。另一方面，检测人员应该随时注意对瓦斯的浓度进行检测，对浓度参数有一个具体的掌握和了解，这样才能确保采矿人员的施工安全性，做好提前预防工作[4]。
        3.2掌握掘进技术关键点，提供技术支持
        在煤矿开采过程中，技术是关键。特别是在巷道掘进技术应用阶段，更要对其施工技术要点有一个深入的掌握，这样才能确保掘进施工顺利进行。同时，要想提升采矿技术水平，就应该加大科研投入力度，促使技术人员的研究，这样才能促进技术水平的提升。只有技术层面有所支持和保障，才能提升开采效率和质量。最为关键的是要从设备监控分析入手，目前我国所采用的技术，都是加强高压注水的强度以及顶板的牢固性，再施加一些国外先进的加固技术，这样在解决成本问题上，也能降低技术难度[5]。对施工人员的技术水平提出较高的要求，需要他们掌握先进的施工技术和要点，从而提升掘进效率，快速完成采矿工作。其次，在巷道掘进施工过程中，光面爆破和凿岩作为其中关键技术环节，我们必须要引起高度的重视。一方面，要深入的了解岩石的性质，具备专业的基础知识后，才能对岩石所在位置进矿产开采，尤其是岩石的特征和物力结构，这些都有利于凿岩方案的制定。从岩石的抗压强度和抗剪强度是依次减弱的，其中抗拉强度最小。另一方面，应该关注爆破掘进技术中的炮孔掏槽情况，其对最终的爆破效果产生着直接的影响。对于不同种类的岩石炮孔掏槽位置也有所不同。此外，在具体应用时，要求工作人员对各方面影响因素进行综合分析，从而科学合理的进行布置，这样才能获得理想爆破效果，达到掘进施工的要求，为巷道掘进施工的顺利开展奠定基础保障。
        3.3加强巷道通风防尘管理
        通风防尘工作也是巷道掘进施工过程中关键点之一，其主要目的是为了确保巷道通风顺畅，为采矿人员提供一个标准的作业环境，避免因开矿人员长期处于粉尘当中，给他们身体造成不良的影响。因此，作为煤矿开采单位，应该根据实际工程情况，加强巷道通风防尘管理，确保更多细节工作内容能够落实到位。一方面，工作人员应该对巷道的风量以及风压进行综合分析，明确风机类型和数量，且配备专业的设施，采取压入式和抽出式相结合的混合式通风方式，巷道掘进在一千米以内，可以采取单一的压入式通风则可以达到要求，如果在一千米以上则需要采取混合式通风方式，这种通风方式可以促使掘进巷道始终处于新鲜风流中，工作面的粉尘也会随风机排出，并抽出式局部通风机也可以随着掘进工作面的延伸而移动。另一方面，在机器投入运用前，应该做好相关性能检测，确保其符合通风防尘的要求，能够达到良好的通风防尘效果[6]。
        3.4高性能掘进设备的合理应用和选择
        为了确保煤矿工程开采效率和质量的不断提升，应该选择高性能的掘进设备。目前，巷道掘进机是采矿工程中应用较为广泛的机械设备，对提升施工效率和进度起着关键的作用。其次，采矿工作十分艰苦，且施工环境相当恶劣，工作也具有一定的危险性。因此，必须根据施工现场实际情况，去制定科学合理的施工方案，从而为矿井下的施工人员奠定安全基础保障。其次，随着我国科学技术的不断进步，自主研发水平的逐步加强，我国的巷道掘进技术也得到了进一步的发展，也形成了较为完整的掘进施工模式和技术流程，整体水平也处于世界领先水平。此外，在相应设备和配套电气设备配备方面，应该根据相关要求进行严格的选择，这样才能确保施工作业效率和质量有所提升，优化开采和掘进技术方式，从而提升设备施工的安全性和稳定性。在设备应用过程中，要对其使用方法有一个详细的了解，并对设备运行状况和作业质量进行实时监管和定期维护，确保开采设备设施能够在实际开采过程中能够安全稳定的运行，促进煤矿资源开采效率有所提升。
        4、采矿工程巷道崛起施工中注意要点
        在煤炭采矿过程中，为了充分确保其工程顺利开展，必须在实际巷道掘进技术应用过程中，对其中存在的问题或影响因素进行系统的分析，这样可以保证每个环节都具有科学性和精准性。一方面，根据相关要求应用规定的机械设备，且确定机械设备在足够安全运行的情况下再进行施工操作。另一方面，通过安装标准化运输设备在开采工作完成后，对煤矿资源进行运输，实现煤矿资源开采运输一体化操作。最后，做好施工前期准备工作，对巷道掘进中可能产生的问题进行全方位考虑，进而将潜在安全风险扼杀在摇篮里，进行有效的控制[7]。
        结束语：综上所述，在采矿工程施工中，通过对巷道技术的合理运用，对施工效率和质量的提升有着重要的意义。因此，煤矿单位应该对这项技术的革新和应用进行不断的分析，提升工艺技术水平，从而为我国煤炭行业的可持续发展作出一定的贡献。
        参考文献：
        [1]秦卫军.论采矿工程巷道掘进和支护应用[J].四川水泥，2020（07）：143-144.
        [2]张余庆.解析采矿工程巷道掘进和支护应用[J].山西化工，2020，40（03）：142-144.
        [3]光立鑫.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].当代化工研究，2020（11）：106-107.
        [4]庞坤宇.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].世界有色金属，2020（08）：41-42.
        [5]安刚.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].当代化工研究，2020（16）：7-8.
        [6]朱晓东.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].当代化工研究，2020（06）：104-105.
        [7]黄建平.探析采矿工程巷道掘进和支护应用[J].世界有色金属，2019（24）：51-52.