东平百成矿业有限公司 山东泰安 271000
摘要：矿石是磁铁矿床，暴露于高温热液接触。矿体和周围岩石受到地壳运动和变形影响，发育节理裂隙。各种节理之间存在泥质充填物，遇到水时会膨胀。大多数堆砌状是呈散体，整体稳定性较低。开挖后的巷道，局部围岩稳定时间较短，支撑前变形、塌方等现象严重制约了矿巷道施工的进展。
关键词：巷道掘进；技术
铁矿的大于求供应将继续下去。随着矿山项目的实施和铁矿的开发，铁矿生产保持一定水平。目前，铁矿需求下降，港口库存仍然很高。其他国家在短时间内不能再消费中国的铁矿石，因此大于求将继续下去。
一、铁矿开采技术系统的分析
1.露天开采模式。必须更加重视采矿系统各个环节的协调运作。露天开采模式是在露天条件下有效开采矿产资源。该系统链可分为四个部分，主要包括穿孔爆破、采装、运输及排土环节。需要进行合理和科学的露天开采，这就要求我们采用适合具体开采环境的开采方法。必须将重要和资源丰富的矿产资源开采分开。因此，这需要通过剥离环节开采方法和陡帮分离开采模式开展具体工作，以确保其生产链的顺利运作。
2.陡帮方式开采。这是一种广泛使用的采矿技术，可以有效地帮助提高工程效率。它克服了传统的开采速度缓慢的限制，有效地控制了铁矿的成本，降低了初始投资成本，并大大提高了采矿的质量和效率。陡帮技术有明显的优势。这是露天开采中的一种成陡剥岩帮开采。帮的跛角的形成是技术良好发展的重要前驱。为了确保快速陡帮采矿的顺利进行，需要进一步研究技术条件。根据不同施工环节，结合工程设备优势，顺利实施陡帮作业模式。
3.地下采矿链的应用。矿产资源开发主要是一种开采地下铁矿的技术，可分为四个部分：矿床开发、开采精度、切割和回采。地下开采铁矿的方法很多，例如开采自然保护由于有效利用了矿柱的承载能力和周围岩石的稳定性，地下采矿顺利进行，矿区有效运作。这种提取方法相对简单，便于日常机械操作，成本相对较低。与此同时，这种开采方式也有缺点，包括铁矿大量存在导致铁矿石回收率低。
4.无底柱分段崩落法，是我们经常使用的一种开采方法这项技术的应用必须符合某些具体条件，例如铁矿的稳定性、地表和围岩环境的崩落、铁矿石的快速倾斜等。这种开采方法也有一些不可避免的缺点。每种开采技术都有其优缺点要有效利用采矿技术，就必须使其适应矿物的实际情况，从而有效地促进生产过程的有效运作。
二、高效掘进技术的发展趋势
1.新技术的出现，其范围也扩大了。随着科学技术的发展，采矿技术将继续创新，其应用范围将扩大，特别是在硬岩开采技术方面，这将是今后高效采矿技术发展的必然趋势。
2.深入研究自动控制技术。近年来，我国铁矿高效开采技术正逐步走向自动化，从传统的智能导航到全功能遥控，再到智能监控和故障排除可见高效开采技术已准备好实现自动控制功能。
3.实现多功能性目标。目前，高效开采技术已成功地整合了临时支护、挖掘和勘探系统。在当今社会，随着科学技术的不断发展，有效掘进技术在开采中的作用将逐步扩大，这不仅将提高工作效率，而且将使复杂的地形开采得到准确性。
4.提高采矿的可靠性。开采铁矿不仅需要效率，而且需要可靠性。因此，掘进施工技术的系统、设备和结构必须不断优化，所用材料必须完全符合要求。
5.电子集成。随着我们市场需求的增加，传统机械设备已无法充分满足当前的发展需求。因此，有必要通过电子一体化掘进工作，这不仅是为了提高工作效率，而且也是为了确保资源的开采和运输充分一体化，以实现安全生产、提高产量和刺激经济发展的目标。因此，有关研究人员和专家需要在电子一体化的背景下进行深入研究。为了实现现代机械的发展。
6.智能化。铁矿机械制造技术发展到了先进技术和智能技术已成为未来高效钻井技术发展的必然趋势。智能技术不仅可以使操作更加准确，而且可以提高开采效率增加采矿生产对于确保采矿作业的可靠性和安全性至关重要。
三、案例分析
1.隧道开挖施工。（1）预支护：若掘进过程中岩层劈裂发育明显不稳定，可采用13~15孔，孔深3.5m，以防止爆破后坍塌，保证施工安全。施工前，在巷道顶板轮廓线上钻10-15度孔仰角，孔距200-300mm，孔内插入40mm钢管锚（长4m），不固定或只固定（2）支护形式：用钢拱架支护围岩易坍塌部位，喷30~50 mm厚混凝土支护围岩稳定部位；（3）爆破形式：一般采用37个2.2~2.4m深的孔，装药量50kg，布置成3.8m×3.6m的断面，起爆采用乳化炸药和雷管。（2）研究不足。该矿采用了先进的锚杆预支护技术。钢管直径大，螺栓孔间距小，巷道顶板像软弱面，会切割破坏原岩。而且由于锚杆孔仰角大，开挖后锚杆下部会破坏独立悬挂围岩，容易形成冒落；在开挖过程中，由于炸药量大，钻孔少，超挖欠挖明显，巷道不能有效形成，出现明显的应力集中。爆破松动圈大，围岩受明显扰动破坏后，超前锚杆上部会形成松动岩体。由于钢管螺栓自由端没有支撑力和重力场，最终会发生冒顶事故。一般来说，5米左右的滑坡段至少需要10天才能完成，对隧道施工进度影响很大；巷道围岩坍塌段通常采用钢拱架支护，这是一种作业周期长、支护成本高的被动支护方式，增加了施工时间和成本，为未来开采通道的开挖埋下了隐患。围岩自稳定时间短的特点难以有效适应；喷射混凝土支护巷道相对稳定的围岩。
2.改进掘进方法。（1）爆破。光面爆破可以减少不稳定巷道的超欠挖。爆破后围岩无明显应力集中，变得光滑，破坏扰动围岩，弱化围岩，保护围岩完整性，提高稳定性；采用钢拱架和超前锚喷网支护，保证了巷道的稳定性，达到了快速安全掘进的目的。如掘进超前支护巷道时，每次爆破进尺1.4~1.6 m，巷道断面3.8m×3.6m，周边孔距500~600 mm，周边孔加密；光面爆破层厚度600~700 mm（最小抵抗线）；0.6-0.7为围岩孔密度系数（考虑围岩节理相对发育）；凿岩过程中，炮眼底部在同一平面上，炮眼相互平行，围岩密实，炮眼位置准确，爆破参数见表1。
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表１
爆炸物均匀分布在孔内，顶部孔未切割，圆柱形右侧孔被切割，周边孔必须一起触发。为了克服锁模效应，光学表面拍摄层处于启动过程的最后阶段。
2改进支助方案。（1）投影混凝土支座。喷混凝土通道周围的岩石比较稳定。注射前工作包括清理浮石、检查道路和处理道路挖掘。单个注入层的厚度从底部逐渐减小到顶部，即从底部100mm减小到顶部50mm，从而避免粉末表面混凝土的下落。二次喷洒间隔约20分钟。喷后混凝土厚度应为100mm。（2）锚固混凝土。对于暴露程度明显或发育速度较高的相对稳定的缔约方，应使用锚注支架。螺纹钢螺栓规格为18mm×2700mm，托盘用螺母固定在自由端，螺栓间距为1m×1m，混凝土喷射在锚固安装完毕后开始。
在不稳定和易倒塌的地区使用先进支护技术提供预先保护，在挖掘地区锚定周围岩石，有效防止高低起伏。锚网支护有助于在开挖巷道围岩与锚网混凝土之间形成整体结构，形成复合拱，充分利用围岩的自承能力，同时爆破技术和锚网支护有助于防止深部围岩变形。
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