岩巷掘进支护技术优化与应用--中国期刊网

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岩巷掘进支护技术优化与应用

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李井波

[导读] 摘要：煤矿开采主要是在地底下进行，特殊的作业环境决定了煤矿开采前需要进行巷道掘进。

        淮浙煤电有限公司顾北煤矿安徽省淮南市 232000
        摘要：煤矿开采主要是在地底下进行，特殊的作业环境决定了煤矿开采前需要进行巷道掘进。但巷道掘进过程会对原本平衡的围岩结构体系造成破坏，如果不对巷道进行保护，有可能会发生垮塌等安全事故，威胁矿井安全。实践中为保证巷道掘进过程的安全，通常会配套使用支护技术，支护技术方案的优劣直接决定了巷道掘进过程的安全。因此有必要对巷道掘进支护技术进行深入分析和研究，进而提升巷道掘进过程的安全程度。
        关键词：岩巷；掘进支护技术；应用
        0引言
        矿井巷道掘进施工工艺以及支护技术的优劣直接关系着整个矿井资源开采工作的施工进度以及最终效果，只有优化这两项关键技术，才能避免巷道坍塌事故的发生，保障工作人员生命安全，避免不必要的经济纠纷。施工工艺以及支护技术的重要性要求我们要在思想上高度重视施工安全，制定完备的施工方案；在行动上优化施工技术，在矿井巷道挖掘过程中应用安全高效的施工工艺。只有思想和行动两者高度统一，矿井开采工作的安全性才有保障，工作才能顺利高效开展。
        1影响采矿工程巷道掘进以及支护的因素
        1.1巷道围岩强度
        正常来讲，巷道围岩强度对其稳定性有着至关重要的影响。所以，要想更好的支撑与支护巷道，施工人员应该在完成现场勘察以后，结合围岩强度选用更为科学的支护技术。假如可以通过锚杆支撑提升围岩强度，还能够使支撑力得到有效提高，同时，顶板位移也与承载能力间有着非常密切的联系存在，假如承载力较高的话，即便承受的压力相对较大，也能够有效避免顶板发生较大的位移变化，将其支撑保护作用更大程度的发挥出来。因此，采光人员在进行巷道掘进的时候，需要提升对围岩强度的重视，结合围岩强度选择支护类型，以此来提升支护质量，从而切实保证采矿与掘进安全。
        1.2地质构造异常复杂
        矿井开采工作的施工环境往往比较复杂，除了选用合理的机械设备，优化施工工艺外，在施工过程中还要充分考虑地质构造因素对施工的影响，因地制宜展开工作，在施工前设立专业人员制定完备的施工方案，以保障工程进度与质量。具体来讲，针对不同的地质构造采取不同的施工策略，比如在地质构造比较稳定、支护工作应用效果较好的地区可以提高施工速度、广度和深度等；在地质构造复杂、开展支护工作难度系数比较高的地区应当适当减缓工作速度，保障工程安全。
        1.3地应力
        在采矿工作展开过程中，地应力会对采矿施工安全造成非常严重的影响，会造成岩体位移不断提升，使支撑物出现失效形变的情况，甚至还有比较大的几率引发工程坍塌与岩层断裂。面对这种情况，要想切实解决这些隐患，保证采矿工作安全顺利展开，在进行巷道掘进以及支护施工的时候，工作人员必须确保自身所用技术方案满足科学有效的要求，形成更为优秀的支撑体系，从而更好的保障采矿作业安全。
        1.4巷道断面
        在展开巷道掘进的时候，工作人员应该对巷道围岩应力进行合理优化，以此来保证其支撑强度。但是，在实际施工过程中，不可避免的会遇到断面，导致应力不均现象发生，造成应力分散，影响到工程质量，埋下安全隐患。所以，相关工作人员在进行巷道掘进与支护的时候，应该综合考虑巷道断面形状选择更为科学的控制措施。
        2采矿巷道掘进施工中支护技术要点的分析
        2.1临时性支护技术要点分析
        所谓的临时性支护技术，主要就是在采矿工程巷道掘进过程中，出于实际上企业对掘进工作的需求下，进而所确定的临时性的巷道支护结构。比如，按照某地区采矿工程巷道掘进的进度，此时操作人员可以借助机组前探梁支护，以便接下来人员支护工作的进行。

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通过该种临时性支护的方式，不仅能够保证操作人员的安全，而且操作简洁快速，大大节省支护的时间，该种支护是目前掘进作业最常见的临时支护形式。除此之外，当前大多数采矿工程企业，所开展的临时性支护结构，也会应用金属支架加以处理，该种方式有着良好的强度特点，再加上能够快速的安装以及重复利用等效果，近年来大多数地区企业对其有着极高的关注。最为关键的是，该种方式也可以当作是永久性的支护结构。采矿工程企业所选择的支护结构，不管是临时性还是永久性的方式，都应该要与现场环境等方面相吻合，在支护结构承受时间当中，合理的选择高性能的支护材料，希望能够在最少的经济成本投入下，充分的凸显出临时性支护结构的使用价值。
        2.2永久性支护技术要点分析
        除了临时性支护工作以外，煤矿巷道支护最重要的支护为永久支护。煤矿企业在确定支护形式之前必须组织人员深入勘察现场地质条件等，根据地质条件确定适当的支护形式，这有利于支护工作高效进行。通过现实调查可以看出，目前永久性支护技术主要有以下几方面：
        2.2.1锚杆支护技术
        对于锚杆支护技术来讲，因为现实中体现出了良好的支护价值，进而得到了行业人士的广泛运用。采矿工程企业所开展的巷道支护工作，应用锚杆支护技术，一方面不需要投入较大的资金成本，另一方面也能够维持过程中极高的安全性。通常情况下，该种支护技术主要涵盖顶板与煤帮两种锚杆支护结构，因为具有差异性的性能以及型号等特点，这就决定了有着多样化的支护形式。比如复合玻璃钢锚杆，主要使用的材料就是玻璃钢，有着良好的强度性能，内端头则以左旋麻花结构为主，其锚杆杆体的外部尺寸最大不超过26mm，因而在孔径28mm～32mm的钻孔中采用，此时保证锚杆和岩石层面达到正交效果，控制好其角度，最好应该超出75°范围。在操作人员锚杆安装过程中，也应该整合锚固剂的作用，严格规划好搅拌的周期，保证一次锚固彻底以外，降低过程中断问题的出现。
        2.2.2锚索支护
        对于锚索支护方式来讲，一方面能够很好的发挥出在岩层表面上的使用价值，另一方面也能够更好的帮助人员开展岩层内部的支护处理。最为关键的是，采矿人员借助锚索支护方式进行处理，能够保证岩层结构处于较为稳定的状态，防止后期巷道顶板离层及巷道顶板整体的下沉与垮落。通过现实调查可以发现，此支护工作的进行，往往需要人员借助专业的墩座或托盘工具，整合具有较强性能标准的锚索设备，维持支护过程更具效率性的基础上，自然也能够获取到理想的支护结果。总之，因为锚索支护方式体现出来的较多应用优势，越来越受到行业人士的推广与应用。
        2.2.3锚、网、喷支护
        锚、网、喷支护是先对巷道采用锚杆、锚索、锚网联合支护后，再对巷道进行喷浆的一种综合支护方式，该种支护形式安全系数高，且适应性强，几乎适用于所有掘进巷道，该种支护方式的弊端就是工序繁琐，相对经济投入大，因此在实际生产过程中，需要秉持因地制宜理念，做好现场情况分析以后，在对地质条件复杂、巷道质量要求高的情况下可以选择该种支护模式，例如井下专用回风巷、小煤柱巷道以及为整个矿井服务的开拓巷道。
        结束语：总而言之，在实际生产过程中，巷道掘进与支护对采矿工程建设有着决定性的作用，可以进一步提高现场施工质量。同时，通过实际分析发现，巷道围岩强度、地应力以及巷道断面都有可能对巷道掘进与支护造成影响。所以，采矿工作人员必须跟上时代发展步伐，结合采矿现场实际情况，选择更为合理的掘进与支护技术，这样才能够在提升采矿施工效率的同时，保障采矿工作展开的安全性，获得更多社会与经济效益，推动我国现代化发展建设，并为中华民族伟大复兴中国梦的实现做出更大的贡献。
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        [2]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.
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        [4]朱伟.初谈采矿工程施工中的不安全因素及对策[J].内蒙古煤炭经济，2019（24）：119-120.