采矿工程巷道掘进和支护应用

摘要：随着科学技术的发展，采矿技术也得到了提升。而采矿企业的发展又受到相关采矿技术的影响。科学合理的巷道掘进与支护方式，会显著提升矿产的开采质量，保障采矿施工的安全，促进采矿企业的经济发展。随着现阶段采矿企业规模逐渐扩大，采矿工程巷道掘进技术与支护技术也更倾向于机械化、精细化，尤其是大型精细化器械的引入，显著提升了采矿施工的安全性。因此，本文将分析瓮福磷矿矿区巷道掘进技术与支护技术，在采矿工程的应用，以期为采矿企业提供参考，促进我国采矿行业的稳定发展。

关键词：采矿工程；巷道掘进；支护技术；安全措施

瓮福磷矿矿区，位于贵州省瓮安县、福泉市境内。矿区南北长17.5km，东西宽2.25～4km，面积为58km2。马场坪至瓮安县的省级公路干道从矿区东侧通过，从干线上有四条公路通向矿区，并形成了环形公路网。且矿区每年4~11月为雨季，4~6月雨量集中，多雷暴雨，占年降雨量的39.3%～53.8%，12月至翌年3月多毛雨和雾，1~2月有雪，12月至翌年2月有间断冰冻。矿区潮湿多雨，湿度在80%左右，最高100%，最低50%。开采对象为+1200m-+1283m标高的a、b层矿，赋存最低标高+1200m，埋藏深度30-83m。且本矿区存在褶皱、断裂、节理等现象。

1采矿工程巷道掘进技术的应用

因为本矿区所处的地质结构较为复杂，受某些边界条件的制约，存在褶皱、断裂、节理等现象。这些地质构造都会给采矿工程巷道掘进技术带来一定的影响，尤其以矿区内节理发育为剧，随着节理的发育会对地下开采带来较大的影响与隐患，如果施工不合理，极易引发安全事故。因此，在对本矿区进行巷道掘进的过程中，必须做好地质勘探、瓦斯排放、通风防尘、掘进工艺、巷道排水、爆破等工作，以保障本工程施工的合理性、安全性、高效性[1]。1.1做好地质勘探工作。在对本工程进行掘进的过程中，为了避免本矿区地质结构影响到其他施工作业，预防与避免采矿工程掘进施工塌方的产生，就要先做好采矿工程的地质勘探工作。为了更好地开展地质勘查工作，本单位组建了一支具有专业素养且有一定工作经验的地质勘查工作组，对即将开展的采矿工程进行精准的地质勘查。勘察的过程中，不仅要对本工程需要进行掘进的山体进行勘探，同时也对周边的地质环境进行勘探，并对地下水情况也进行了掌握。对可能会受到采矿工程掘进施工影响的地表水与地下水进行围岩加固，在加固过程中使用超前注浆的方式，增加围岩的稳定性，减少水文因素对采矿工程掘进施工的影响。而在对本矿区地质进行勘探的过程中，本单位采用了三维地震综合勘探技术，确保采矿工程掘进施工的合理性与安全性[2]。1.2做好瓦斯排放工作。在对巷道进行掘进的过程中，一旦巷道内瓦斯含量、浓度升高，就会导致爆炸事故的发生。因此，在进行巷道掘进的过程中，必须做好瓦斯的排放工作，确保巷道内瓦斯的含量、浓度在安全标准内。本企业引进了先进的瓦斯监测系统，它可以采集巷道中的瓦斯、风速、负压、一氧化碳、温度等数据。并控制巷道中的用电情况、风门、机械开关等设备。通过对巷道内数据进行系统模拟，当巷道中的瓦斯量不利于施工时，及时地发出预警，并打开巷道中的风门，切断机械电源，为巷道进行及时的换气，并指挥施工人员迅速撤离，为施工人员的生命安全提供了保障。1.3做好通风防尘工作。想到掘进施工，会导致空气中漂浮很多的烟尘粉末、瓦斯等有害气体，易对施工人员身体健康带来威胁。因此，必须在想到内去安装通风系统，并尽可能多的排除灰尘和有害气体。同时也要使用除尘器，对巷道内的灰尘进行吸收，降低空气中的灰尘量。并建立通风网络监测系统，对煤矿中的通风、氧气含量、灰尘含量进行监测。本企业将通风网络监测系统与瓦斯监测系统，进行融合使用，有效对巷道中的空气成分含量进行检测，提高监测数据的准确性，并及时地对巷道进行通风防尘，确保采矿工程巷道掘进施工的安全性、稳定性。1.4做好巷道掘进施工。因为矿区地质与环境的特殊性，若巷道掘进施工的设计不合理，就会为巷道掘进带来难度，甚至在巷道掘进过程中，会存在很大的危险性。在巷道掘进过程中，若掘进装置与掘进技术落后，也会严重地制约巷道掘进施工的良好运行。使采矿工程的整体开采效率不能得到有效地提升，导致企业的发展不能适应新时期的发展需要，严重地制约了企业的发展。因此，在进行巷道掘进施工的过程中，必须严格的贯穿与落实巷道掘进施工的相关规章制度，采用综合多道工序交叉作业，提升巷道掘进的效率。鉴于本矿区地质与环境的特殊性，可采用巷道掘进与巷道支护同时作业，增加二者之间的连续性，不仅能提高掘进施工的安全性，同时还可以减少单独支护施工的时间，有效地提高工作效率，提高采矿工程巷道掘进的整体质量与水平。1.5做好巷道排水工作。鉴于本矿区所处环境降雨较多，也要充分的做好巷道排水工作。随着每年雨季的来临，矿区的山体边坡两侧的雨水会向顶柱低洼处汇聚，特别是地表形成采空区之后，对排水能力要求越来越高。因此，为了有效地解决这个问题对巷道掘进施工所带来的影响，就需要采用多种排水方式，对巷道排水工作进行预防与处理。根据本矿区的实际情况与施工条件，一般采用拦、截、堵、抽等方式对地表水进行排水处理。在进行巷道排水的过程中，也会对井下排水沟进行疏通，对流入井下的水排到1130水仓进行处理。加强水泵管理，保证排水设备最大工作效率。1.6做好巷道爆破工作。爆破技术是在采矿工程中应用最多的巷道掘进技术。并且近些年爆破技术也得到了逐渐地提升，光爆锚喷技术就是爆破技术中的一种，并且也是具有一定安全性的爆破技术。光爆锚喷技术在应用的过程中产生的破坏力，对巷道围岩影响相对较小，从而有效地保证了巷道掘进施工过程中的安全性。并且在进行光爆锚喷技术的过程中，还能降低人工作业的劳动强度，且在严谨的爆破参数下与合理地设计下，还能使爆破面变得整体光滑，为后续的巷道掘进施工奠定良好的环境基础。而在使用光爆锚喷技术的过程中，要严格地遵守以下几点原则，保证巷道爆破的合理性与安全性[3]。1.6.1起爆顺序。在对巷道进行爆破的过程中，一定要结合实际情况与施工情况，将爆破的顺次起爆（见图1）。序进行合理地制定。一般情况下起爆的顺序为:掏槽眼、辅助眼、周边眼、底眼依置图，如图2所示。的参数特性进行考虑，并且在严格的计算爆破参数。爆破参数表，见表1，炮眼布参数会产生相互的影响，因此在爆破参数要严格的根据应用地点，以及各项技术在进行巷道爆破的过程中，要结合爆破技术与支护技术的参数，因为二者的1.6.2爆破参数。1.6.3合理设计。在进行爆破的过程中，最忌讳的就是依靠经验来进行爆破。爆破经验可以作为爆破的参考，但是却不能直接作为爆破的结果。同时在进行爆破的过程中，因为巷道岩石坚硬程度不相同，所以进行爆破参数的设计上，必须根据爆破地点的不同情况进行合理地设计，选择正确的炮孔装药量，保证爆破技术的合理性，使接下来的巷道掘进能顺利地进行。可以应用，爆破网络连接采用毫秒非电雷管起爆法，导爆管爆破网络采用并联。掏槽眼采用低段位雷管起爆，辅助眼和崩落眼采用中段位雷管起爆，周边眼采用高段位同一段位雷管起爆，达到不同段位爆破效果。

2采矿工程巷道支护技术的应用

支护技术是巷道掘进过程中，必须要进行的作业内容，因为支护技术能稳定巷道的围岩，保证巷道掘进的顺利进行，同时保证施工人员的安全。目前，在采矿工程中主要应用锚杆支护技术，对巷道周边的围岩进行稳定维护。这种支护技术与传统的架棚支护技术相比，具有降低通风阻力、适应能力强、保证施工安全、减少巷道变形、后期维护成本少、掘进断面小的优点[4]。但它也有不足之处，如，不能预防围岩风化、避免锚杆之间裂隙岩石剥落等。因此，在进行采矿工程巷道支护作业中，要合理的结合不同的支护技术对巷道进行支护。2.1临时支护在对巷道进行临时支护的过程中，要提前准备好应用工具。专用找顶钎子、弧形前探梁、前探梁支腿、铁锹、背木、风镐等。临时支护的流程为:工作面验炮→敲帮问顶→后巷准备工器具→初次喷浆→开挖柱底→工作面铺网→架设→紧固前探梁。2.2永久支护准备锚杆、锚固剂、锚杆托盘、钢筋网、气腿式凿岩机、手持帮锚机、扭矩扳手、风水管路等工具。永久支护的施工流程为：材料准备→确定轮廓线→处理欠挖→拉中心线→初次喷浆→确定锚杆眼位置→钻锚杆眼→安装树脂锚固剂→安装锚杆→挂钢筋网→上托盘→紧固锚杆→检验锚杆的螺母扭矩。本工程的支护施工是在自制的施工架上作业，锚杆采用YT-28气腿式凿岩机钻孔，锚网、锚杆人工安装。喷混凝土采用湿喷法施工，采用混凝土喷砼台车进行喷砼作业。由于本矿区原露天明采已形成高边坡，且多处为乱挖乱采，矿层顶底板已然形成高边坡。因此，本企业已经聘请专业施工人员，采用柔性主动防护网对矿区进行主动防护。

3结束语

综上所述，采矿工程在进行巷道掘进的过程中，要使用先进地质勘探技术，对施工中的各种风险因素进行及时的治理与排除，从根本上杜绝巷道掘进塌方的可能性，保证采矿工程的施工质量。并做好巷道瓦斯排放、通风防尘、掘进工艺、巷道排水、爆破、支护等工作，为施工人员的生命安全提供保障。在对矿产进行开采与使用的同时，也要注意生态环境的保护，合理地对矿产进行开采，减少资源浪费，落实我国环境保护的政策，推动我国经济的可持续性发展。

参考文献

[1]张立武.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].山东工业技术，2019（12）:64.

[2]段金红.探析采矿工程巷道掘进和支护应用[J].中国设备工程，2019（11）:224-226.

作者:秦卫军 单位:贵州卓立丰特建设工程有限公司