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摘要： 巷道掘进、支护可为采矿工程提供比较好的作业环境，让采矿设备、人员可进入到相对安全、便利的 作业空间中，但需注意的是，掘进过程中可能会面临各项影响因素，需在总结影响因素的同时制定、落实对应的 解决对策，并需考虑所需掘进、支护技术的合理性、可行性，确保采矿工程的稳定、安全，为采矿企业创造更大 的效益。文章就采矿工程巷道掘进和支护技术的应用展开了论述与分析。
关键词： 采矿工程,巷道掘进,支护技术,应用
0.引言
研究采矿工程巷道掘进和支护技术的应用，需了解巷道掘进、支护基本流程，结合采矿工程实际引入对应 的技术，分析相关技术在推进采矿过程中的主要作用， 结合其应用反馈来对其进行补充与完善，以此来发挥其 更大的价值，这对提升采矿工程效率、维持采矿稳定来 说有着一定程度的保障作用。
1.采矿工程巷道掘进和支护概述
在采矿进程中，需综合所选掘进、支护技术，引入 适宜器械设备，搭建工程体系，以此来稳步推进采矿工 作;在完成阶段性掘进后，需进行支护，以此来保障巷 道地质稳定、安全，但在实际采矿工程中，却会面临各 个方面的影响因素，主要涉及以下内容：①巷道围岩强 度。围岩强度一定程度上决定着巷道安全，因此需在各 个阶段加强对围岩监测，并以对应技术来提升围岩强度。 ②地质环境。地质应力荷载水平高低关系着顶板位移，需对地下、地表地质状况展开综合勘测，综合矿区状况， 因地制宜地制定解决对策。③地应力。地应力变化关系 到岩体位移情况，并会影响支护工具正常使用，需提前 都好勘察工作，制定针对性地解决对策，确保工程稳定 展开 [1]。
2.采矿工程巷道掘进技术应用
采矿工程巷道掘进时，会面临比较复杂的掘进环境，受到矿井条件、地形地貌等多重因素的影响，因此需结 合实际情况，选择对应的掘进技术，预设掘进方案，以 此来达到更好的掘进效果。具体需要把握以下要点。
2.1 控制掘进流程
控制掘进流程，把握以下要点：①采矿工程地下情 况有着较大的差异，比如地质、地形地貌、地下水等分 布不一，存在着不同的限制条件，故而需结合实际勘察 情况选择最恰当的掘进方式。②工程中岩层硬度、厚度 比较大，可选择钻眼爆破法，如此可让岩层出现掘进切 入口，同时还应考虑在爆破时对周边采矿环境的影响，做好规划工作。③钻的洞眼，用于埋设火药，需将了解 爆破特征、火药量、周边岩层承受能力等，设计洞眼数 量、深度与尺寸，并定位标记，控制好洞眼间距，以此 来提升爆破效果;需注意的是，洞眼尺寸与矿层厚度紧 密相连，前者主要是参考后者施工，要求施工人员严格 按照数据来完成掘进工作。④若是针对硬度较低的矿层， 可选择单向掏槽方式，该种方式对断面形式、洞眼尺 寸有着一定的限制要求，若是超出限制，则难以应用该 种方式;矿层中必然会有夹层，并可能出现在任何位置， 若是其出现在洞眼位置时，难以继续探测，可选择掏槽 来解决夹层，避免其影响后续采矿工程的稳定推进 [2]。
2.2 控制瓦斯排放
在进行采矿工程巷道掘进时，需实现对瓦斯气体排 放的有效控制，需做好以下工作：①进行瓦斯排放浓度 监测，可选择在掘进面、排气出口装置在线式气体检测仪，实现对巷道各个位置瓦斯浓度的全过程监测，在工 作面瓦斯浓度超过限值时，会及时发出告警信息，提示 相关作业人员及时做好应对措施，将瓦斯进行集中排放。 ②为从根本上杜绝可能出现的瓦斯事故，需创造良好的 掘进环境，保证巷道内空气一直处于流通状态，根据各 个阶段的瓦斯浓度排放量，确定巷道空气质量，以此来 制定相应的规避措施。
2.3 做好通风防尘工作
做好通风防尘工作，需把握以下要点：①结合巷道 掘进情况，选择适宜的设备类型、数量，规划各台通风 机实际装设位置，确保发挥出其最大的效果。②结合巷 道掘进实际所需设定各个时期的风压、风量，在装设通 风机时需搭配对应的风筒与其他辅助设备，并需关注涡 流、漏风等现象。③各项设备正式投入使用前，需展开 风能性能测试，保证其在任何掘进环境下都可正常、稳 定工作。④因粉尘可燃，若是不断积聚，会造成爆炸事 故，并对作业人员健康产生威胁，故而有必要做好防尘 工作。
3.采矿工程巷道支护技术的应用
支护技术应用需结合巷道实际情况而定，就当前阶 段来说，包括临时性支护和永久性支护两种形式。
3.1 临时性支护
临时性支护，指的是在采矿工程掘进时临时所用的 支护结构，该种临时性支护技术操作便捷、施工周期短。 在应用时需把握以下要点：①掌握支护过程中所用原材 料基本特征，以此来选择对应的支护形式，若是选择木 料来搭建支架，其搭建难度低、拿放轻便，但结构强度 低、防火性差;若是以金属来搭建支护结构，虽然可重 复使用安装，但成本会略有上升。故而选择何种原材料， 需工程单位从经济性、安全性等层面加以考量。②需在 支护时落实各项细节要求，即严格规范施工人员相关操 作，使其按照规定的流程来完成系列支护结构搭建工作， 并需做好后续整体质量检查，若是发现质量不过关，需 进行修缮或者重新搭建 [3]。
3.2 永久性支护
永久性支护涉及到如下数种形式：①锚杆支护技术。 锚杆技术有着较大的性能优势，在搭建锚杆支护时，需 解决软岩巷道回采支护进程中可能出现的问题，以技术 手段提升支护网强度，比如在薄弱位置增加锚梁，或者 是直接选择高质量的型材;在进行实际支护时若是面临比较负责的状况可选择重复操作;同时，需选择配套锚 杆支护体系，保证螺母质量，并需其与锚杆向匹配，提 升整体抗压效果;此外，为避免工程变形，可加厚锚杆 托板。②混凝土支护技术。该项技术主要以喷射混凝土 搭建混凝土支架，再搭配以锚杆支护结构联合施工，以 此来固定围岩，避免岩石脱落，并需关注以下细节问 题：合理摆放喷射混凝土设备，保证其施工质量、效 率;规范施工流程，在完成掘进工作后，安排临时支护， 其后再进行混凝土喷射，在达到设计标准后安装锚杆，最后以锚网喷射混凝土，提升金属网整体强度。③预留 煤柱支护。该种支护技术有着一定的适用条件，即巷道 上下区段分别处于运输区域、回风区域，在两个区域间 搭设煤柱支护，支护方法简单、易于操作，对提升巷道 通风、排水效果来说效率较高。但在搭建支护时需注意， 避免巷道在推进过程中受到压力挤压而降低巷道掘进安 全性， 并需控制好各个位置煤柱间宽度， 减少安全隐患 [4]。
4.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用实例 研究
4.1 工程概况分析
以国内某采矿工程为例，研究其巷道掘进和支护技 术的应用实例。该项工程拟建 8203 回风顺槽巷道，整 个巷道断面呈矩形结构， 高、宽分别为 2400mm、4000mm， 该巷道多是当作 8203 工作面回采时的进风巷加以使用， 其设计服务年限> 1 年。
4.2 巷道掘进
在巷道掘进时，把握以下要点：①选择钻爆法，根 据巷道结构选择适宜的风动凿岩机，后续选定打眼位置、 设定爆破流程。②工程前期，制定掘进方案，保持各个 孔眼与轮廓线间距离。③爆破时可根据巷道结构、安全 装置选择专用炸药，设定好起爆时间，确定安全距离，
避免造成受伤事故。④掘进范围内炮孔，最好选择需连 续性装药结构，整个爆破网络按照并联方式加以处理， 装药时应避免炸药直接接触炮孔底部，并结合实际所需 选择雷管段别。⑤针对水孔来说，装置防水套，以该种 保护机制维持炸药干燥度，避免其因潮湿而影响正常使 用。炮孔布置方式可按图 1 进行。
4.3 支护技术
按照非技术矿巷道锚固支护理论，综合分析螺纹钢 树脂锚杆应用过程中涉及到的各项物理参数，结合其参 数确定其是否应用以及应用方式，特别是锚杆、钻孔直径等影响较大的数据，可选择以耦合计算方式来得出最 佳结果，以此来提升支护效果;结合相关规定，需控制 锚杆杆体、钻孔直径差值在 6~ 10mm 范围内，树脂锚固 剂与钻孔直径差值在 4~8mm 范围内。而在实际施工时， 钻孔直径、树脂锚固剂直径、锚杆内径适用条件不同， 设定的数值也有所差异，但应达到相关标准要求 [5]。
巷道顶部施工时，考虑到顶结构，选择适配性较强 的托盘类型、钢锚杆类型，避免其在采矿时相互冲突。
在布置参数时，设定好以下数据：一排锚固 5 根，排距、 间距分别为 1000mm、950mm;树脂锚固剂选择类型是 MSK2360. 预紧力矩> 100N·m， 锚固力> 60kN; 在选 择支护材料时， 托盘选择钢材质板 300mm×300mm×10mm， 锚索选择钢绞线 φ15.24mm×4300mm， 每排距离控制在 3m 左右，锚索与树脂锚固剂搭配使用，锚固力不小于 150kN;必要时需在巷道顶部设定金属防护网，再以对 应的钢筋结构来完成加固工作，确保顶部在巷道推进过 程中能够顶住来自各个方面的压力;相邻防护网连接处 可选择焊接或者纽扣连接，且连接处应相互覆盖、搭接， 搭接宽度为 0.1m 左右，再选择铁丝扭结加固，提升该 位置的牢固性，为安全采矿提供保障。
按照“敲帮问顶”法，由工程单位选择长度> 2m 的长柄器械找尽悬矸、浮煤，在打眼时安排专人负责 监测顶板在各个时期的状态;在临时支护工作面时，选 择前探梁; 在前探梁位置装设 3 根 12# 槽钢当作基础，
槽钢长度设定为 4m，各根前探梁搭配两个工作面顶锚 杆、方形吊环固定， 吊环宽度 0.4m、长度 0.2m;放炮后， 调整前探梁到适宜位置，操作其从外侧逐步朝着里侧移 动，便于后续的相关支护操作;引入刹顶木，与前探梁贴合， 刹顶木长度 2.4m， 宽度 0.15m， 长度 0.05m; 在 前探梁维护结构下展开后续各项安全作业，若是在工程 施工时出现顶部损坏，可选择增加更多前探梁数量提升 支护强度，避免后续在相关施工中出现同种类型的问题， 为采矿工程稳定推进奠定基础。
4.4 效益分析
选择按照以上施工方案来完成采矿工程巷道掘进、支护施工，在完成施工操作后，监测巷道实际应用效果， 综合各项监测数据，可知 8203 回风顺槽巷道变形达到 应用标准，底板下沉、顶板最大变形值为 114mm、121mm， 巷道两帮壁变形值为 105mm，由此可推测巷道整体结构 比较安全稳定;分析巷道顶板整体离层角度，确定锚杆 受力正常，且回风顺槽巷道布置得顶板未收到过多的干 扰，产生的影响基本可以忽略不计。因此可以说，该采 矿工程选择的掘进、支护技术有着较好的应用效果，对 后续的工程实践具备一定的参考价值。
5.结束语
文章就采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行了 论述与分析，强调了其重要性与必要性，建议给予其足 够的重视，分析所选掘进技术、支护技术的优势与不足， 结合具体的案例来展开对应的探究工作，以此来保证采 矿工程的稳定展开，为采矿人员提供一个更加安全、舒 适的环境，从而为采矿企业创造更大的经济效益。
参考文献
[1] 万鹏 , 王新乔 . 采矿工程巷道掘进和支护技术的应用 [J]. 中 国金属通报 ,2020(2):14-15.
[2] 张森波 . 采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 [J]. 中国 石油和化工标准与质量 ,2020.40(20):154-156.
[3] 朱晓东 . 煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用 [J]. 当代 化工研究 ,2020(6):104-105.
[4] 胡国宏 . 采矿工程巷道掘进及支护技术的应用探究 [J]. 中国 石油和化工标准与质量 ,2018.38(10):134-136.
[5] 姚强岭 , 回新冬 , 徐强 , 等 . 一种应用于智慧矿山的冲击矿 井回采巷道超前支护方法 :, CN112610258A[P].2021.
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