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摘要：铁矿工业的迅速发展为铁矿掘进技术的持续发展以及创新和机械施工创造了新的平台。积极发展掘进技术已成为必要，这将有助于改善掘进技术的发展空间；然而，在目前情况下，在实际应用掘进技术方面仍然存在重大挑战，需要进一步研究如何改进和优化这些技术。
关键词：铁矿掘进；技术优化；安全生产
某铁矿是磁铁矿床，矿体和周围岩石受到地壳运动和变形影响，裂隙发育。充填物在节理间有泥质，遇水膨胀，大部分堆砌状，整体稳定性差。巷道开挖后，局部围岩稳定期短，在支护前变形塌陷，严重制约了巷道开挖进度。
一、煤矿开采掘进技术现状
随着现代社会的发展，铁矿需求不断增加，我国一些大型铁矿企业的产量逐步增加，铁矿开采总量不断增加，对铁矿开采提出了更高的要求。在采掘过程中，如何确保采掘满足具体的安全、快速和平衡的生产需求，已成为企业生产过程的一个关键要素。掘进机是现代采矿和挖掘的基本设备。尽管近年来我们加强了这方面的研究并取得了一些成果，但与发达国家相比，仍然存在着巨大的技术差距。然而，不可否认的是，随着人们越来越关注掘进机的功率、安全、破岩效应，这也使得其在具体应用过程中的不足得到了改进，在具体的开采过程中，可以根据煤矿的具体情况，选择相应的设备、工艺、生产组织，保证采掘工作的顺利开展。
二、案例分析
1.掘进巷道工程。支护。为防止爆破后塌方，保证施工安全，爆破施工前在巷道顶板轮廓线上钻13～15个炮孔，孔距200～300mm，孔标高10～15度，孔深3.5m，空中插入40mm长钢管锚杆，钢管的自由端简单固定或不固定。钢管安装完毕后进行开挖，每次进尺1.8-2.2m。支持模式。围岩稳定地段采用喷混凝土支护，喷混凝土厚度30～50mm；围岩易坍塌地段采用钢格栅支护，空顶采用坑木填充；坍塌地段采用U20钢支护。爆破方法。一般炮孔37个，断面3.8m×3.6m，深2.2～2.4m，总药量50kg。起爆采用乳化炸药和雷管。
2.问题分析。（1）矿山采用先进的锚固杆保护技术，锚杆孔较小，钢管直径较大，相当于在行巷道顶板上形成弱面，造成原岩层切割破坏。同时，由于锚孔高度偏高，开挖后锚杆下方形成独立悬岩质，容易落下。（2）在开挖过程中，由于自由爆破方法的钻孔较少、装药较多，开挖不足的现象严重，成型巷道差，应力集中严重，爆破大松动圈，围岩扰动严重，导致岩石由于力场的作用和钢管锚杆自由端缺乏支撑，锚杆上方的岩石体最不稳定，最后发生了顶板坍塌事故。一般来说，5米左右的垮冒段处理时间超过10天，严重影响施工进度。（3）巷道围岩大多受垮冒影响，采用钢架。这种支护是被动的、昂贵的、操作周期长的，难以适应周围岩石短期自我稳定的特点，导致基础设施成本高昂，延长了基础设施寿命，并为今后的运营留下了隐患。（4）巷道稳固地段采用混凝土支护间隔时间1～2 d，混凝土厚度20～30mm，喷射厚度太小，不能传递剪切应力，两次喷射间距过长，削弱了支护效果，不能正常工作。
3.改进掘进方法。（1）爆破。光面爆破可减少不稳定巷道开挖不足的量，爆破后，围岩光滑无明显应力集中，减少围岩扰动和破坏，保护围岩完整性，提高围岩稳定性；结合先进的锚杆、锚网等支护配合，可以保证行巷道的稳定，进行快速安全的开挖。以前预支路开挖为例，断面为3.8m×3.6m，主爆炸输入规则为1.4~1.6m，使用周边孔加密方法，周边孔间距为500~600mm，抵抗最小电线（光爆层厚度）：600~700mm；考虑到围岩理论发展较快，周边孔密度系数为0.6~0.7。钻孔施工时，周边孔的位置必须精确，炮孔相互平行，炮孔的底部落在同一平面上。爆破参数见表1。
（2）改进支护方案。喷射混凝土支护。在围岩相对稳定、不易坍塌的地段，选择喷射混凝土支护。喷前应对巷道下挖进行处理，检查巷道，清理浮石。在喷射过程中，为了防止混凝土从被喷射表面掉落，喷射顺序从墙角向上喷射。一次喷涂层厚度自下而上逐渐变薄，厚度为100-50mm。20分钟的间隔约为2次喷射，喷射后的混凝土厚度为100mm。锚喷支护。在围岩相对稳定，但节理相对发育或围岩相对稳定，但出露面积较大的区域，可采用锚喷支护形式。采用西侧22mm×2500mm的螺纹钢螺栓，自由端桥架用螺母紧固。锚杆间距1.2m×1.2m，锚杆安装后喷混凝土，超前+锚喷网支护。在不稳定围岩中，节理极为发育，易发生坍塌，采用超前锚杆预支护和控制爆破技术，推进开挖施工，提高围岩稳定时间，然后及时进行锚喷网支护。超前锚杆预支护。超前锚杆用于巷道顶板易冒落围岩的预锚支护。超前锚杆采用西侧25mm×3000mm螺纹钢筋，插入端采用锚固结构。在巷道顶板等高线处钻孔，孔深2.7m，孔仰角5度，孔间距为350-450mm。锚杆插入后，沿明端锚的垂直方向焊接钢筋，用管节螺栓和托盘将钢筋吊挂固定在巷道顶板上。锚杆安装完毕后，方可进行开挖。每次的镜头是1.4-1.6米。排渣后采用锚喷网支护锚杆，再安装下一循环超前锚杆控制顶板。锚喷网支护。采用功能为22mm×2000mm的螺纹钢螺栓，布置钢螺栓形成短而密的锚杆支护层，间距600mm×600mm；同时向西增加22mm×3000mm长锚杆，排距1.2m×1.2m，加强锚喷混凝土支护层的悬挂效果。锚的外露端设有托盘，并用螺母固定。钢筋网采用100mm×100mm，钢筋直径6mm。施工时分两次喷射混凝土。隧道开挖后，先喷一层30mm厚混凝土，然后安装锚网，再加设中长锚杆。
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表1光面爆破参数
三、如何保障掘进技术的安全性
作为一个非常复杂的项目，掘进过程涉及许多因素，如生产技术、管理人员、施工人员、技术设备等。需要、铺设、通风、开挖、排水、破碎岩石、岩石装载等进行严格调查，以有效提高开挖安全性。与此同时，施工现场的道路和工作面严格控制，以确保施工顺利进行。
1.优化光爆技术。在巷道爆破中广泛使用浅孔光面爆破可大大提高爆破效率和质量。这种效率符合企业的发展需要。在实际爆破的情况下，可以通过增加爆破直径和移动剩馀的炮孔来形成巷道。此外，增加眼可以提高设备的效率
2.掘进系统改进。在实际挖掘过程中，设计良好的挖掘系统不仅能有效保护挖掘机，而且能及时检测挖掘机故障，准确查明故障原因。此外，工作面传动系统具有局部截断、原遥控器、开挖遥控等优点，能有效集中控制除尘装置和带式输送机，保证安全高效的开挖，实现技术与结构的有效结合，大大提高开挖工作的效率。-
3.循环实施。掘进技术是开采过程中的重要技术，不断改进和创新可以有效地加快和提高开采进程，从而完成开采。在实际掘进过程中，循环作业可以保证泵、通风、支撑等操作的正常运行。在一定程度上可以提高效率。在平面开挖过程中，需要充分利用时间和空间，确保多个工程的顺利开发，大大提高开挖效率和开挖速度。
在岩层不稳定、易垮冒的情况下，采用先进的预支护技术起到锚固和支撑作用，可有效防止冒顶。光面爆破技术和锚喷网支护可以大大降低巷道的支护成本，提高开挖速度。
参考文献：
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