淺析采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)應(yīng)用
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摘要：主要探討了采礦工程中巷道掘進(jìn)的技術(shù)要點(diǎn)，提出了強(qiáng)化采礦工程巷道支護(hù)的幾點(diǎn)技術(shù)措施，希望更好地確保整個(gè)采礦工程的巷道掘進(jìn)與支護(hù)工作的安全高效運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：采礦工程；巷道掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)；應(yīng)用
0引言
在現(xiàn)代采礦工程中，為了更好地確保采礦企業(yè)的效益，首先就必須確保采礦的安全。而在巷道掘進(jìn)過程中，為了確保順利安全的實(shí)施，就必須切實(shí)注重支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，而這就需要掌握巷道掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)，并緊密結(jié)合實(shí)際支護(hù)的需要，針對(duì)性地確定支護(hù)的類型，才能確保整個(gè)采礦工程的質(zhì)量和安全。
1采礦工程實(shí)施中巷道掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)的分析
在采礦工程實(shí)施巷道掘進(jìn)工作中，其技術(shù)要點(diǎn)主要就是針對(duì)性地確定掘進(jìn)方式，并切實(shí)做好瓦斯排放、巷道支護(hù)和通風(fēng)防塵及光面爆破等方面工作，從而更好地滿足巷道掘進(jìn)順利安全高效實(shí)施的需要。
1.1常見的掘進(jìn)方式分析
在采礦掘進(jìn)過程中，常見的掘進(jìn)方式主要有綜合機(jī)械化掘進(jìn)、大斷面連續(xù)采掘、掘錨一體化掘進(jìn)等方面。在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要，針對(duì)性地選取。一般而言，綜合機(jī)械化掘進(jìn)的方式，主要是以供電系統(tǒng)和運(yùn)輸機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)和單體錨桿鉆機(jī)與掘進(jìn)機(jī)和通風(fēng)除塵等設(shè)備組成綜合化的機(jī)械化掘進(jìn)系統(tǒng)，從而結(jié)合巷道的掘進(jìn)需要針對(duì)性地確定掘進(jìn)機(jī)型號(hào)。而在大斷面連續(xù)采掘過程中，主要是采取間斷式、連續(xù)式等運(yùn)輸方式，利用相應(yīng)設(shè)備在大斷面巷道中進(jìn)行快速掘進(jìn)，而區(qū)別則是掘進(jìn)速度和掘進(jìn)進(jìn)度的控制。而在掘錨一體化的掘進(jìn)過程中，主要是以基礎(chǔ)類的掘進(jìn)機(jī)和采礦機(jī)的前提下發(fā)展的新型掘進(jìn)系統(tǒng)，其主要是能在掘進(jìn)時(shí)將掘進(jìn)和錨固的作業(yè)進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，從而降低掘進(jìn)與錨固的作業(yè)時(shí)間，從而確保掘進(jìn)效率的提升，所以在目前諸多采礦工程中得到了廣泛應(yīng)用。
1.2瓦斯排放
瓦斯排放是整個(gè)巷道掘進(jìn)工作中必須重視的問題，否則就可能因此引發(fā)安全事故。所以在掘進(jìn)工作中，應(yīng)切實(shí)注重礦井通風(fēng)工作的開展，從而及時(shí)將掘進(jìn)面瓦斯有效排除，嚴(yán)格按照有關(guān)要求滿足瓦斯排放的需要，尤其是應(yīng)注重瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)，才能及時(shí)掌握異常的情況，從而更好地避免瓦斯?jié)舛冗^高引發(fā)的安全問題。
1.3巷道支護(hù)
巷道支護(hù)施工是整個(gè)掘進(jìn)施工中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，所以在巷道支護(hù)施工中，只有針對(duì)性地采取巷道支護(hù)技術(shù)，才能更好地促進(jìn)整個(gè)掘進(jìn)工作順利的實(shí)施。這就需要掌握常見的巷道支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)。但不管采取哪種巷道支護(hù)技術(shù)，都應(yīng)切實(shí)掌握其技術(shù)要點(diǎn)，確保其與巷道掘進(jìn)施工任務(wù)實(shí)施的匹配性，才能更好地提高巷道質(zhì)量和確保巷道掘進(jìn)安全[1]。
1.4通風(fēng)防塵
在采礦掘進(jìn)工作中，在做好上述工作的基礎(chǔ)上，做好通風(fēng)防塵工作也是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容。因而必須重視通風(fēng)防塵工作的開展。而這一工作就需要針對(duì)性地選擇通風(fēng)機(jī)的型號(hào)、數(shù)量和位置。一般而言，主要是可結(jié)合巷道掘進(jìn)所需的風(fēng)量和風(fēng)壓，針對(duì)性地對(duì)通風(fēng)機(jī)類型進(jìn)行確定，常見的以壓入式通風(fēng)機(jī)為主，所以應(yīng)結(jié)合所確定的位置和數(shù)量，切實(shí)掌握其安裝技術(shù)要點(diǎn)，并配備配套的風(fēng)筒，促進(jìn)風(fēng)機(jī)作用的發(fā)揮，同時(shí)還要盡可能避免出現(xiàn)漏風(fēng)和渦流的情況，且在投入使用之前應(yīng)對(duì)其性能進(jìn)行試驗(yàn)，確保整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)能滿足不同環(huán)境下通風(fēng)的需要。而在通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其風(fēng)量的檢測(cè)，做好可能出現(xiàn)的各種情況的預(yù)案，盡可能確保風(fēng)量能滿足通風(fēng)需要。而在此基礎(chǔ)上，就需要做好防塵除塵工作的開展，尤其是產(chǎn)生的粉塵可能具有可燃性，若忽視對(duì)其的處理，勢(shì)必會(huì)因此導(dǎo)致安全事故發(fā)生。因而在通風(fēng)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)配備相應(yīng)除塵系統(tǒng)，采取針對(duì)性除塵方式，盡可能地將粉塵給掘進(jìn)工作帶來的影響降到最低。
1.5光面爆破
光面爆破技術(shù)也是采礦工程中常用的巷道掘進(jìn)技術(shù)之一。常見的光面爆破有修邊法、預(yù)裂法和輪廓線等光爆技術(shù)。不管采取哪種光爆技術(shù)，核心在于確保周邊爆破眼布置的精準(zhǔn)性，還有裝藥量和爆破眼的間隔等，應(yīng)結(jié)合巷道掘進(jìn)時(shí)的圍巖情況進(jìn)行針對(duì)性計(jì)算，從而在確保試驗(yàn)達(dá)標(biāo)后才能應(yīng)用于光面爆破中，從而更好地確保光面爆破質(zhì)量，最大化確保整個(gè)巷道掘進(jìn)工程得以順利高效的實(shí)施[2]。
2采礦巷道掘進(jìn)施工中支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)的分析
為了確保整個(gè)掘進(jìn)工程得以順利實(shí)施，巷道支護(hù)工作是整個(gè)工程實(shí)施的關(guān)鍵所在。以下就幾種常見的支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，在實(shí)際應(yīng)用中，必須結(jié)合實(shí)際針對(duì)性地進(jìn)行選取。
2.1臨時(shí)性支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)分析
臨時(shí)性支護(hù)是為了滿足巷道掘進(jìn)的需要，在實(shí)際掘進(jìn)過程中，經(jīng)常需對(duì)巷道進(jìn)行臨時(shí)性支護(hù)。例如利用木支架在巷道進(jìn)行支護(hù)時(shí)，主要是采取梯形的木棚子，具有質(zhì)量輕和便于加工和安裝的特點(diǎn)，所以其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，而其缺點(diǎn)就在于強(qiáng)度低和防火性較差，因而其往往屬于臨時(shí)性的支撐，在服務(wù)不久之后就需要更換。再如，在利用金屬支架進(jìn)行巷道掘進(jìn)支護(hù)時(shí)，主要是考慮到其不僅具有較強(qiáng)的強(qiáng)度，且便于拆裝和重復(fù)使用，因而其既可作為臨時(shí)性支護(hù)措施，也可作為永久性支護(hù)措施。但其不管是臨時(shí)性還是永久性支護(hù)措施，均需緊密結(jié)合服務(wù)年限，對(duì)其背板材料進(jìn)行確定，這主要是為了考慮成本的需要，所以木板主要用于臨時(shí)性支護(hù)背板，而混凝土預(yù)制板則作為永久性支護(hù)背板。
2.2永久性支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)分析
在做好臨時(shí)性支護(hù)的同時(shí)，還需做好永久性支護(hù)工作。這就需要緊密結(jié)合實(shí)際需要，針對(duì)性地確定其支護(hù)的類型。常見的永久性支護(hù)技術(shù)主要有以下幾種：a)錨桿支護(hù)技術(shù)。這一支護(hù)技術(shù)因其有著較強(qiáng)的支護(hù)效果而得到了廣泛應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)性、快速性和安全性都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。常見的錨桿支護(hù)主要有頂板錨桿和煤幫錨桿，且其規(guī)格和性能的不同，使得其支護(hù)類型較多。例如復(fù)合玻璃鋼錨桿，桿體材料主要是采取具有較高強(qiáng)度的玻璃鋼，而內(nèi)端頭則以左旋麻花結(jié)構(gòu)為主，其錨桿桿體的外部尺寸最大不超過26mm，因而在孔徑28mm～32mm的鉆孔中采用，且確保錨桿和巖石層面為正交，且最小的角度應(yīng)大于75°，在安裝錨桿時(shí)應(yīng)緊密結(jié)合錨固劑對(duì)其攪拌的時(shí)間進(jìn)行確定，且在安裝過程中應(yīng)確保一次性錨固到底，嚴(yán)禁存在中斷的情況；b)預(yù)制鋼筋砼支架。這一支護(hù)技術(shù)主要是利用混凝土制作支架，并在礦井內(nèi)將其裝配，確保梁柱接口的緊密性，所以其不僅具有較大的支護(hù)強(qiáng)度，且成本較低，但存在質(zhì)量大和無伸縮性等方面不足。常見的主要有吊環(huán)式的前探梁，主要是在前面的臨時(shí)支護(hù)措施下，采用3根吊掛前探支架，按照一定的長(zhǎng)度和間距將其在巷道中平行布置，每一根的強(qiáng)度必須與吊環(huán)之間進(jìn)行固定和匹配，固定點(diǎn)必須大于2個(gè)，并確保其緊固性，才能確保其支護(hù)效果；c)混凝土支護(hù)。主要是采取噴射混凝土的方式制作混凝土支架，并將混凝土支護(hù)和錨桿支護(hù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而更好地對(duì)圍巖進(jìn)行封閉和固定。所以在具體實(shí)施過程中，首先應(yīng)科學(xué)布置噴射混凝土的設(shè)備，以確保施工的安全性和操作的高效性。當(dāng)掘進(jìn)之后，首先應(yīng)安裝臨時(shí)性錨桿，并噴射薄層的混凝土，當(dāng)噴射到設(shè)計(jì)的厚度后，應(yīng)進(jìn)行錨桿安裝，再通過錨網(wǎng)噴射混凝土的方式，增加金屬網(wǎng)強(qiáng)度，從而更好地確保整個(gè)混凝土支護(hù)效果。
2.3現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用
在做好上述工作的基礎(chǔ)上，為了更好地確保整個(gè)掘進(jìn)工程順利的實(shí)施，作為采礦企業(yè)，還應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，從而更好地為確保整個(gè)煤礦掘進(jìn)工程順利的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。例如加強(qiáng)瓦斯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行檢測(cè)；加強(qiáng)通風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用，及時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的通風(fēng)情況，對(duì)整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的情況進(jìn)行監(jiān)控，并采取自動(dòng)化報(bào)警措施，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與人工智能化的修復(fù)，才是巷道掘進(jìn)施工安全的主要方向。此外，還應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)在線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，且要對(duì)各種支護(hù)措施的情況進(jìn)行在線監(jiān)控和分析，才能更好地滿足采礦掘進(jìn)工程施工的需要[3]。
3結(jié)語
在采礦工程項(xiàng)目實(shí)施過程中，為了確保巷道掘進(jìn)的質(zhì)量、安全和高效性，必須切實(shí)注重掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)的掌握和應(yīng)用，尤其是應(yīng)掌握巷道掘進(jìn)支護(hù)要點(diǎn)，注重監(jiān)測(cè)機(jī)制的建立，完善監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保其安全高效的實(shí)施，提高企業(yè)效益的同時(shí)保證生產(chǎn)的安全。
參考文獻(xiàn)：
［1］劉曉光.淺談支護(hù)技術(shù)在煤礦巷道掘進(jìn)中的應(yīng)用［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013(9)：123.
［2］于兆東，馬壽強(qiáng)，李海龍.巷道支護(hù)技術(shù)在煤礦井下掘進(jìn)中的應(yīng)用［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2016(5)：69.
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作者:楊豐收 單位:大同煤礦集團(tuán)同發(fā)東周窯煤業(yè)有限公司