1采矿工程巷道掘进中的技术要点

1.1掘进前的地质勘察

在进行巷道掘进之前，必须做好全面深入的地质勘查，准确了解巷道掘进区域的地质构造、岩层性质、含水层分布、地质断层等关键信息。这不仅有助于选择合适的掘进方法和设备，还能提前制定应对各种地质问题的预案。例如，对于软弱岩层，可能需要采用特殊的支护措施来确保巷道的稳定性；而对于含水层，需要提前做好防水和排水工作，以避免水患对掘进工作造成影响。同时，详细的地质勘察数据还能为巷道的设计提供科学依据，使巷道的布局更加合理，有利于提高采矿效率和降低成本^[1]。此外，在地质勘察过程中，还需要对可能存在的瓦斯等有害气体进行检测，以便采取相应的通风措施，保障工作人员的生命安全。

1.2掘进施工中的通风处理

在煤矿巷道中可能会存在有害气体，如瓦斯、一氧化碳等，并且会随着掘进过程的加深，各种有害气体不断被释放出来，如果不及时排出，会对工人的健康造成严重威胁，甚至引发爆炸等重大安全事故。同时，通过通风还能够降低巷道内的温度和湿度，改善工作环境。常见的通风方式有压入式、抽出式和混合式。压入式通风安全性好，排烟能力强；抽出式通风劳动卫生条件好，排烟时间短；混合式通风则综合了两者的优点。在选择通风方式时，需要根据掘进巷道的特点、瓦斯涌出量等因素进行综合考虑，及时调整通风方案，以适应不同的掘进阶段和地质条件。尤其对于瓦斯矿井，还需要加强瓦斯监测和管理，确保通风系统能够有效地排出瓦斯，防止瓦斯积聚，在停电停风后复电通风时，必须先检查瓦斯，当瓦斯浓度在安全范围内时，方可送电和作业。此外，为了有效防尘，减少粉尘产生和飞扬，可以采用喷雾降尘、煤层注水、湿式作业等方法来降低巷道内的灰尘影响。

1.3合理选择爆破技术

爆破作为巷道掘进中常用的破岩方法，在选择爆破技术时，需要综合考虑多种因素。首先是岩层的性质，不同硬度和强度的岩层需要采用不同的爆破参数和炸药类型。对于坚硬的岩层，可能需要较大的装药量和较高的爆破能量；而对于软弱岩层，则需要控制装药量，以避免对围岩造成过度破坏。其次，巷道的断面形状和尺寸，不同的断面形状和尺寸需要设计不同的爆破方案，以确保爆破效果能够满足巷道掘进的要求^[2]。此外，还需要考虑周边环境的影响，如是否存在其他巷道、建筑物等，以避免爆破对其造成损害。在爆破过程中，要严格按照设计方案进行操作，准确布置炮眼、控制装药量和起爆顺序，同时要采取有效的减震和防飞石措施，减少爆破对周边环境和人员的影响。在爆破后，要及时对巷道进行检查和清理，排除安全隐患，为后续的掘进工作做好准备。

1.4优化巷道的掘进工艺

巷道的掘进工艺直接关系到掘进的速度和质量。在采矿掘进过程中必须综合考虑凿岩、爆破、通风、出渣、支护等环节技术要求和实际情况合理进行掘进工序的安排，提高工作效率。例如，可以采用多台凿岩机同时作业，加快凿岩速度；或者采用先进的出渣设备，提高出渣效率。其次，要不断改进和创新掘进技术。随着科技的发展，新的掘进技术和设备不断涌现，如盾构机、掘进机器人等。采矿企业应积极引进和应用这些新技术，提高巷道掘进的自动化和智能化水平。再者，要加强对掘进过程的质量控制。严格控制巷道的断面尺寸、支护质量等指标，确保巷道符合设计要求和安全标准。同时，要加强对掘进设备的维护和管理，保证设备的正常运行和使用寿命。

2采矿工程巷道掘进中的常用支护技术

2.1U型钢支护技术

U型钢支护技术是一种常见的被动支护方式，具有较高的承载能力和可缩性。U型钢通常由冷弯成型，通过连接件组装成支护结构。在应用U型钢支护技术时，首先需要根据巷道的尺寸和地质条件选择合适型号的U型钢。在安装过程中，要确保U型钢之间的连接牢固，卡缆的预紧力达到要求。U型钢支护能够适应围岩的变形，通过自身的可缩性来释放压力，从而减少围岩对支护结构的破坏。然而，U型钢支护也存在一些局限性，例如成本较高、施工相对复杂等。

2.2锚杆支护技术

锚杆支护技术作为一种主动支护方式，在增强巷道稳定性方面具有显著优势。它通过将锚杆深入围岩内部，将其锚固在稳定的岩层中，从而有效地提升了围岩的自身承载能力。锚杆支护的突出优点在于施工相对简便，不需要复杂的设备和工艺，施工效率高并且成本较低，同时，锚杆能够迅速提供支护阻力，在巷道掘进后及时发挥作用，有效控制围岩的初期变形。过程中锚杆的种类较多，一般分为普通锚杆和预应力的锚杆，在具体选择锚杆时，需要综合考虑围岩的性质，比如硬度、裂隙发育程度等，以及巷道的用途，是用于运输、通风还是行人等。根据这些因素来确定锚杆的长度、直径和锚固方式，以确保锚杆能够在围岩中形成稳固的锚固结构^[3]。在施工过程中，务必保证锚杆的安装质量，确保锚杆的钻孔深度和角度符合设计要求，锚固剂的使用量和搅拌时间恰当，以保证锚杆的锚固力能够达到预先设计的数值。只有这样，锚杆支护才能充分发挥其应有的作用。例如，在某金属矿山的一条主要运输巷道掘进中，由于围岩较为破碎，经过详细的分析和计算，选用了高强度的预应力锚杆进行支护。在施工中，严格按照规范操作，保证了锚杆的安装质量。经过一段时间的观测，发现巷道的围岩变形得到了有效控制，运输工作得以安全、高效地进行。

2.3预应力锚索支护技术

预应力锚索支护是一种强化支护技术，通常与锚杆支护配合使用。预应力锚索的长度较长，可以深入到稳定的岩层中，提供更大的锚固力。在施工时，首先需要在预定位置进行钻孔作业，在该环节必须确保钻孔的直径、深度和垂直度符合设计要求。然后将锚索准确安装到钻孔之中，然后通过专用的张拉设备对锚索施加预应力。通过施加预应力，能够将原本不稳定的岩层与深部稳定岩层紧密连接在一起，形成一个整体的承载结构。这种整体承载结构能够有效地抵抗围岩的变形和破坏，提高巷道的稳定性。一般情况下，预应力锚索支护技术需要与其他技术进行联合应用，多用于深部矿井巷道掘进施工，由于地应力较大，单纯的锚杆支护无法满足要求，需要采用了锚杆与预应力锚索联合支护的方式，显著提高了巷道的稳定性，有效地控制了顶板下沉和两帮收敛。

2.4灌浆岩支护技术

灌浆岩支护技术是通过向围岩的裂隙中注入浆液，提高围岩的整体性和强度。常见的灌浆材料有水泥浆和化学浆液等，水泥浆的成本低、强度高，但在一些特殊情况下，如裂隙细小、渗透性差的围岩中，可能需要使用化学浆液来提高灌浆效果。在施工前，需要对围岩的裂隙情况进行详细的勘察，确定灌浆的位置和压力。灌浆过程中，要控制好灌浆压力和浆液的配比，确保浆液能够充分填充裂隙，灌浆压力过大可能导致围岩破裂，过小则无法使浆液充分填充裂隙；浆液的配比则直接影响到其流动性、凝固时间和强度等性能，只有合理控制这些参数，才能确保浆液能够充分填充裂隙，实现围岩整体性和强度的提升。

2.5棚式支护技术

棚式支护技术是采矿工程巷道掘进中传统的支护方式，它主要通过棚架的支撑作用来承担围岩施加的压力，从而保障巷道的稳定性。常见的有木棚支护、金属棚支护，因为木材的取材方便，施工简单，所以在以往小型矿山或临时支护中被广泛应用的，但随着采矿工程规模的扩大和对支护要求的提高，金属棚因其更高的强度和稳定性逐渐成为主流。在选择棚式支护时，需要根据巷道的跨度、围岩的压力大小以及服务年限等因素来确定棚架的材料和结构形式，如果巷道跨度较大，围岩压力较高，则需要选择强度更高、结构更稳固的棚架，然而棚式支护也存在一定的局限性，其承载能力相对较低，对于较大的围岩压力可能难以有效抵抗，并且棚式支护对围岩的变形适应性较差，一旦围岩发生较大变形，棚式支护可能会失去支护效果^[4]。

3影响巷道掘进和支护技术应用效果的主要因素

在采矿工程中，巷道掘进和支护技术的应用效果受到多种因素的制约。第一，

地质条件。不同的地质构造、岩层硬度、节理裂隙发育程度以及地下水情况等，都会对掘进和支护的难度及效果产生直接影响。例如，在松软破碎的岩层中掘进，容易出现顶板垮落和围岩变形，对支护的要求更高；而在坚硬岩层中，掘进速度可能较慢，且爆破效果对支护的稳定性也有一定影响。第二，掘进设备的性能和先进性。高效、精准的掘进设备能够提高掘进速度和质量，但如果设备老化、性能不佳，不仅掘进效率低下，还可能导致巷道成型不规则，增加支护的难度和成本。第三，施工工艺和技术水平。施工人员的操作是否规范、技术是否熟练，以及施工过程中的质量控制是否严格，都会影响最终的成果。若施工工艺不合理，可能导致支护结构受力不均，降低其承载能力。第四，支护材料的质量和选型。优质、合适的支护材料能够提供更好的支撑和防护作用，而质量差或选型不当的材料则可能无法有效抵抗围岩压力，增加安全隐患。

4提高采矿工程巷道掘进和支护应用效果的措施

为了提高采矿工程巷道掘进和支护的应用效果，可以从以下几点进行改进和优化。首先，加强地质勘察工作。在掘进前，详细勘察掘进区域的地质情况，制定针对性的掘进和支护方案。根据不同的地质条件，选择合适的支护方式和材料，并优化掘进工艺。其次，引进和更新先进的掘进设备，并定期对设备进行维护和升级，提高设备的性能和自动化水平，以提高掘进效率和质量，提高施工人员的技术水平和安全意识，确保施工过程严格按照规范和设计要求进行。再者，注重支护材料的质量控制和选型优化。选择质量可靠、性能优良的支护材料，并根据实际情况进行合理地搭配和使用。此外，建立健全的监测和预警机制。对巷道的变形、受力等情况进行实时监测，及时发现问题并采取相应的措施，确保巷道的安全稳定。

结语

巷道掘进与支护技术是确保矿产开采安全高效的关键所在，在具体采矿工程中，必须深入分析掘进和支护施工中的相关技术要点，并进一步探讨影响技术应用的因素制定，并采取有针对性的改进措施，不断促进采矿技术水平、采矿效率和作业安全性的提升。

参考文献

[1]赵祥凯.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].内蒙古煤炭经济,2024,(03):147-149.

[2]徐世华.煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术策略探讨[J].当代化工研究,2024,(01):113-115.

[3]刘建伟,曹振江.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2023,(19):178-180.

[4]刘瑞.巷道掘进支护技术在煤矿工程中的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2023,(18):145-147.