董文強 胡楠
摘要:礦產資源深藏于地下,想要對其開發(fā)利用存在一定困難,開采過程中存在許多危險因素,因而采礦屬于一種高危性的工作,必須采用科學的方式進行巷道掘進及相應的支護,才能確保采礦工人們的生命財產安全。本文主要基于采礦工程巷道掘進與支的各種影響因素,進行相關的要點分析,并總結了合理選用支護技術的有效建議,可供參考。
關鍵詞:采礦工程;巷道掘進;支護應用
引言:
在進行井下開采時,應事先設定好相關的線路,利用專業(yè)的掘進設施進行線路上的巖體或煤層挖掘。利用先進技術做好巷道掘進工作的同時,要在確保巷道安全的前提下,做好相關的支護工作,力求提升采煤及運輸的安全性,在有效減輕采礦人員工作負擔的同時,提升開采效率。
一、巷道掘進與支護的影響因素
一般來說,影響巷道掘進與支護的主要因素有;巷道斷面、圍巖強度和地應力。在進行巷道掘進時,地心引力會導致巖體發(fā)生位移,使相關的支撐物失效或變形,嚴重時會引發(fā)工程坍塌或巖層斷裂。因此工作人員應合理優(yōu)化圍巖應力,綜合考量巷道斷面形狀,做好現場勘察工作。重視圍巖強度,選用合理的支護類型,切實提升工程支護質量、確保采礦安全。具體圍巖強度分析請參考下表:
二、巷道掘進工程施工要點
在巷道掘進施工時,應做好施工過程中的甲烷調控工作,實時檢測巷道內部瓦斯?jié)舛龋侠硎占淄?。避免施工形成的有毒氣體及粉塵進入施工人員體內,危及他們的生命健康。及時清除粉塵并將有毒害的氣體排出巷道,在進行通風除塵時,應做好巷道內部的濕度調控[1]。綜合考慮巖層的強度,合理選擇掘進技術并嚴格界定操作步驟,確保工程工作能夠順利開展。在堅硬巖石鉆眼爆破之前,應備足火藥,精準把握掘進施工流程的關鍵點,避免爆破時導致人員傷亡,遇到巖石柔軟的掘進位置,則應做好妥善的支護工作,避免坍塌。
三、采礦工程巷道支護技術的具體應用
(一)臨時性支護
步入采礦工程的巷道掘進環(huán)節(jié),臨時支護頗為常見。隨著工藝技術的持續(xù)完善,前探式臨時支護與超前支護是目前最常用的技術類型。可以根據巷道的實際情況,確定前探支架的擺放位置以及數量、長度等相關參數,采用平行的方式來固定前探支架,一般情況下3到5根即可滿足支護需求。在實際施工過程中,應在巷道內設置兩個以上固定點,以此確保巷道的環(huán)境穩(wěn)固。超前支護技術主要應用于圍巖穩(wěn)定性較差的巷道,在進行施工應用時,應做好巷道實際環(huán)境的勘察工作,并合理設定鉆孔位置及鉆孔深度等相關參數,制備好相應的砂漿材料,然后在完成清孔、質量驗收之后,往鉆孔里面插入錨桿,合理控制注漿壓力及注漿速度,在順利填充鉆孔之后,進行妥善封孔。
(二)永久性支護
錨桿支護技術憑借自身良好的支護效果及經濟實惠,在巷道支護中頗為常用。由于規(guī)格與性能方面存在差異,其支護類型非常多樣,以金屬左旋錨桿為例,采用桿體強度較高的金屬材料,左旋麻花型的內端頭結構,桿體外部規(guī)格為26mm以下,適合孔徑為28~32mm之間的鉆孔,而且錨桿與巖石層面應保存75。以上的正交狀態(tài)。在進行安裝時,相關的工作人員應根據錨固劑的具體情況,合理控制攪拌時間,避免錨固中斷影響工程質量?;蛘卟捎妙A制鋼筋混凝土支架,在礦井里裝配并確保梁柱的接口牢靠,由于混凝土支架都以吊環(huán)式的前探梁,通常要在臨時支護的基礎上,選擇合理長度及間距將其吊掛在前探支架平行布置在巷道之中,確保支架強度與吊環(huán)匹配,在此基礎上選擇兩個以上的固定點,做好相關的固定工作,確保其緊固性及支護效果達到最佳狀態(tài)[2]。
在實際支護過程中,工作人員應該先做好混凝土噴射設施的合理布置,切實保證相關人員能夠安全施工,在掘進之后,先布置、安裝臨時性錨桿,然后噴射混凝土使其達到設計標準之后再安裝錨桿,才能達到整體支護安裝的最佳效果。此外,巷道斷面的穩(wěn)定性可以通過礦用支護型鋼的相關應用,使巷道掘進的支護體能更好地承擔礦石的負載力,進一步提升整體圍巖的穩(wěn)定性。
(三)引進現代技術
為了能夠高效完成掘進工作,必須緊跟時代步伐,加大力度應用科學技術,確保采礦工程掘進工作高效開展。比如采礦企業(yè)可以引進甲烷濃度在線監(jiān)測系統(tǒng),對巷道內的甲烷濃度進行實時監(jiān)測,增加通風預警裝置,以便于實時了解巷道的實際通風情況,發(fā)現通風問題時,能夠自動報警并進行自動化修復。此外,采礦企業(yè)還可以采用人工智能技術,全程監(jiān)控施工現場的具體情況,確保在線完成支護措施的監(jiān)控與分析,使掘進施工更加安全高效。為了避免支護技術在實際應用過程中出現各種后續(xù)問題,可以使用先進的動態(tài)監(jiān)測技術,通過實時監(jiān)測錨桿精準定位并直接剔除有問題的錨桿,以此確保整體工程的安全性。
四、結束語
總之,在實際施工過程中,巷道掘進與支護能有效提高施工質量,通過現場分析了解到巷道掘進施工受多方面因素的影響,采礦人員應綜合考量煤礦現場的具體情況,在利用合理的支護技術在提高施工效率的同時,降低資源損耗率,嚴格把控巷道的安全情況,保障采礦整體工程能夠有序進行。
參考文獻
[1]柳春.淺析采礦工程巷道掘進技術與支護技術[J].世界有色金屬, 2020, No.544(04):75-76.
[2]任超.關于采礦工程中的巷道掘進及支護的思考[J].地礦測繪, 2021, 4(1):9-10.