采矿工程中的巷道掘进及支护探究 李卫涛

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:李卫涛 梅双成
[导读] 摘要:当前,我国科学技术不断发展,铁矿开采技术研究力度逐步加大,正在朝安全、高效、可持续的发展方向演进。
        平煤股份公司八矿掘进二队  河南平顶山  467012
        摘要:当前,我国科学技术不断发展,铁矿开采技术研究力度逐步加大,正在朝安全、高效、可持续的发展方向演进。现阶段,我国采矿技术已经有了很大的进步,而这些进步与采矿技术的研发有较大联系。现场采矿作业期间,为使经济效益最大化,施工单位必须保证采矿过程的安全性和稳定性,这是进行采矿作业的首要条件。在进行巷道掘进时,必须重视巷道防护,施工期间由专业技术人员根据实际情况进行支护安装,以保证采矿工程的施工安全。本文对采矿工程中的巷道掘进及支护进行探究。
        关键词:采矿工程;巷道掘进;支护
        引言:通过实际调查发现,基于不同地区采矿地质条件具有的差异性,由此决定该项工作专业性较强的同时,其中也隐藏着一些危险因素,在进行巷道掘进与支护作业过程中,身为采矿工作人员,就必须事先对矿区环境进行深入的调查,综合各方面的数据信息,严格按照行业标准进行巷道掘进与支护操作的同时,全程对作业实施动态化的管理,在保证过程具有极高安全性的基础上,提高整体采矿工作的质量。
        1采矿工程巷道掘进方式分析
        在当前采矿过程中,常见的掘锚一体化掘进、大断面连续采掘等巷道掘进形式较多,为了能够有序推进巷道掘进工作的进行,那么采矿单位就必须要求所有的作业人员,能够结合实际矿区的条件,应用不同掘进形式时也应该合理的选择针对性的作业设备。对于掘锚一体化掘进形式而言,主要就是结合了采矿机与掘进机优点的新形式,作业人员对锚固、掘进操作过程进行优化调整的同时,保证作业人员能够在高效率开展掘进的基础上,保证掘进作业的质量,目前来看,此种掘进形式受到了行业人士的高度青睐。而借助专业掘进设备开展掘进作业的大断面连续采掘,在应用过程中,作业人员的运输环节,主要秉持的是连续性或者是间断性的方式。针对不同巷道掘进形式具有的差异性,身为采矿工作人员,就应该先对每一种的掘进应用形式进行分析,结合本矿区的地质信息,合理应用针对性的掘进形式,保证掘进作业的有序进行。
        2常见的巷道掘进技术
        2.1抛锚一体化掘进技术
        抛锚一体化掘进技术是一种效率较高的掘进技术,以锚杆支护技术为基础,它能够将支护与掘进相结合,能够降低整体施工时间,提高掘进效率。抛锚一体化掘进技术在巷道施工、矿业开采方面具有重大作用。
        2.2综合机械化掘进技术
        综合机械化掘进技术的掘进方式较为复杂,它由专门的控制系统组成,包括悬臂式运输机、钻机、悬臂式掘进机、工程用电设施和通风设备等。该技术的关键组成部分就是悬臂式掘进机,其操控性能、掘进质量和工作效率对整体项目的进度有重要影响。经过更新换代,我国采矿设备制造行业得到了迅猛发展,已经能够满足当前采矿工程的巷道掘进需要。
        3巷道掘进技术应用注意事项
        采矿作业期间,当需要进行爆破或装矿时,施工人员必须先将矿石通过扒装机运输到指定的设备上,然后才能进行后续操作。该设备具有安全、稳定、配合度高、高效等特点,因此在巷道掘进中,除使用掘机机之外,还可以配备相应的传输设备,使其形成整合式的流水线作业模式,提高巷道掘进进度,保证工程的整体施工效率。但是,巷道掘进的复杂性较高,系统化程度较大,因此巷道施工必须由专业技术人员进行组织,科学规划,以确保巷道掘进和后期使用的安全。当施工人员从岩石内开辟出巷道后,要做好支护工作,为巷道支护安装奠定基础。
        4采矿工程中巷道支护技术的应用
        巷道支护是采矿作业的重要环节,只有保证支护质量,才能确保采矿人员的安全,才能顺利进行采矿。因此,在采矿作业过程中,企业必须强化施工人员对巷道支护的认识,使其掌握专业的巷道支护技术,提高采矿质量,促进采矿工作顺利进行。
        4.1临时支护技术
        与永久支护不同,临时支护只需要满足巷道掘进施工时的巷道支护需求。要想保证临时支护的安全稳定性,施工人员需要遵守以下施工原则。首先,施工人员必须全面了解支护材料的特性,严格把控材料质量。

木质材料制作难度低,安装简单,存放方便,但是木质支架的结构强度较低,防火性能较差;金属材料可重复使用,但是材料成本较高,安装难度较大。施工单位要按照实际施工要求,进行综合考量,选择经济性强、安全性高的安装方案。在进行临时支护安装时,施工人员必须严格把控支护材料来源,对支护材料的质量进行全面抽检,严格按照规范流程进行施工作业。
        4.2永久支护技术
        永久支护是在采矿过程中能够长时间使用的支护形式,永久支护技术具有多种类型。
        4.2.1混凝土支护技术
        混凝土支护技术是指将混凝土喷射出来,使其形成混凝土结构的支架,然后结合锚杆支护技术进行施工。这种施工方法能够有效防止岩石脱落,固定围岩。设备布局直接影响支护质量和施工效率,施工期间,混凝土喷射设备要合理布置,保证距离适中。施工人员必须按照施工流程进行支护作业,巷道掘进完成后,首先要安装临时支护,然后对临时支护进行混凝土喷射,提高支护稳定安全性。锚杆安装必须处理好细节,按照锚网混凝土喷射的方式,提高金属网的结构强度,以达到支护安装效果。
        4.2.2锚杆支护技术
        在应用锚杆支护技术的过程中,为了有效保证施工质量,施工人员必须拥有软岩巷道回采支护的能力,在支护薄弱的位置添加锚梁,强化支护网,提升围岩表面的支撑约束能力。当巷道支护安装复杂,支护效果不理想时,可以重复这一步骤,直到支护强度达到标准。另外,支护安装期间采用与之对应的锚杆支护体系,对零配件质量进行严格审查,确保其精度。为了避免其变形,施工人员需要加厚锚杆托板,提高托板的抗压能力和使用安全性。
        4.2.3预制钢筋混凝土支护技术
        该技术的应用优势在于施工成本低,支护强度高,但其伸缩性较差,总体质量偏大。在巷道支护工程中,使用最多的支护方式为吊环式前探梁支护。在实际施工中,为了确保施工质量,施工人员必须合理规划和制定安装方案,精确计算其间距和长度等,然后在巷道的平行位置吊挂3根前探支架,其间必须设置多个固定点,同时在固定点位置对其进行加固,以实现支护的绝对安全。
        4.2.4金属支架巷道支护技术
        这种支护强度较大,耐用性高,拆卸方便,可以重复使用。金属支架巷道支护技术既能够用于临时支护施工,也可以用于永久性支护施工。一般来说,金属支架的原材料主要为特殊钢、钢轨和5号工字钢,背板材料需要根据其使用年限进行选择,如木板或混凝土预制板。
        4.2.5木支架巷道支护技术
        巷道支护可以使用木支架,其优点是质量好、架设简单、加工方便、防止岩石风化,缺点是应用时间有限、强度较低、防火性差。
        4.2.6石材支架巷道支护技术
        该支护技术应用的原材料种类较多,主要包括石块、混凝土和砖块等。石材支架巷道支护技术是一种连续性支护技术,耐用性和稳固性强,但是建设成本较高,并不适用于大范围支护作业。因此,该技术只应用于部分服务年限要求较长或低压环境的巷道中。
        结束语
        巷道掘进与巷道支护有着密切联系,对采矿工程的整体安全具有重要影响,同时也是采矿过程中必须重视的环节。为了使采矿工作顺利开展,采矿企业必须加强对巷道掘进和支护技术的研究,进一步完善生产体系,优化各项结构参数和生产工艺流程。同时,要结合以往采矿施工经验,根据施工标准和要求,合理制定方案,保证采矿工程施工质量。采矿企业应该将施工安全放在首位,全面考虑巷道掘进和支护技术的应用安全性,注意施工细节,严格按照施工标准进行作业,以促进我国采矿业的可持续发展。
        参考文献
        [1]谢鹏飞,崔风,康萌.煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用研究[J].建筑工程技术与设计,2019(35):3249.
        [2]柴免让.采矿工程巷道掘进和支护应用探究[J].建筑工程技术与设计,2019(36):166.
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