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摘要：采礦企業為取得利益最大化，往往會減少在采礦過程中的掘進支護工程，為采礦的安全生產埋下隱患。掘進、支護每個流程之間相比配合，加強完善，減少安全事故的發生，提高采掘技術的整體水平，是實現礦山安全生產的重要舉措。巷道施工在采礦工程中占很大比例，隨著裝備技術的發展，為巷道的施工提供了極大的保障，為實現質量、安全和高效奠定了堅實的基礎。巷道施工，不但要掌握巷道掘進技術的要點，更要掌握巷道支護技術要點，本文從采礦工程中支護的重要意義入手，對影響采礦工程巷道快速掘進的主要因素進行了分析，然后重點探討了怎樣在利用先進的掘支設備情況下，實現巷道快速施工的方法，希望能為相關工作人員提供一定的參考。
關鍵詞：采礦工程；巷道掘進；支護技術；應用
1采礦工程中支護的重要意義
隨著我國社會經濟水平的不斷發展，社會上對于各類礦產需求也在不斷增加，這也加快了我國礦產行業的發展，隨著礦山的不斷開采，人們對于礦產開采安全問題也越來越重視，因此礦山的支護技術和支護設備也發展迅速，采礦工程中支護技術主要是為了保證頂板安全而采用的一種技術手段，一般來說采礦工程的支護技術水平直接關系到了采礦工程的安全以及采礦效率，尤其是井下采掘工作中，支護技術意義重大。在采礦工程中，井下采掘給企業帶來了巨大的經濟利益，但是同時危險性也非常大，很容易出現礦難事故，因此在采礦工程中，要根據采掘現場的實際情況選擇合適的支護技術，從而保證采礦工程的安全進行，避免井下事故的發生，因此積極探索采礦工程中的支護技術具有非常重要的現實意義。
2采礦工程巷道掘進技術應用要點
2.1注重瓦斯排放工作
在采礦工程掘進作業中，為了保證采礦工作的安全進行，必須重視瓦斯排放工作。在實際工作中，要結合巷道的實際情況搭建出有效的通風系統，以將瓦斯及時排放出去，防止出現瓦斯聚集的情況發生，另外還要定期檢測瓦斯濃度，如果超過警戒值，就必須立刻停止采礦作業，進行瓦斯的排放工作，只有檢測瓦斯濃度在安全值以下時，才可以繼續進行采礦工作。
2.2做好通風防塵工作
由于采礦工程的特殊性，在實際工作中很容易產生粉塵，不僅會影響到工人的正常施工，同時還對工人的身體健康產生很大的危害，因此采礦企業必須重視通風防塵工作，結合巷道的實際情況，做好通風工作，在實際工作中，要對巷道所需要的風壓以及風量進行綜合分析，以確定最為合適的通風機型號，并確定通風機的數量，同時還要配置專業的風筒等。另外在通風機投入使用前，必須對其進行相關的性能測試，以保證其質量。
2.3把握掘進技術要點
在應用光面爆破技術的過程中，要對相關的技術要點進行嚴格的控制和把握。光面爆破技術，主要包括輪廓線、預裂法、修邊法等，在進行施工的過程中要對爆破眼進行精確的布置，為了獲得最佳爆破效果，要進行綜合分析和計算，對爆破時間的間隔進行嚴格的控制，確保裝藥量的準確性以及合理性，為巷道掘進作業打好基礎。此外，還要保證巷道的穩定性以及安全性，把握好巷道支護施工技術的要點，確保巷道掘進工作能夠順利的進行。
3影響采礦工程巷道快速掘進的主要因素
3.1地質條件
影響采礦工程巷道快速掘進的第一要素就是地質條件，而且地質條件是客觀存在的，不能改變。礦區地質結構里的褶皺斷層、巖體硬度、儲氣儲水以及節理裂隙等復雜條件，不僅增加了巷道掘進和支護的施工難度，還給工程帶來極大的安全隱患，非常容易發生水害、片幫、瓦斯涌出以及冒頂等現象。所以，在正式開始采礦工程巷道掘進之前，一定要全面考察礦區的地質特征，采取科學合理的掘進技術。
3.2技術條件
技術條件主要有選擇掘進工藝、配置掘進和運輸設備、制定支護工藝等因素。隨著我國科學技術的快速發展，掘進設備的研發有了突破性的進步，但是在實際運用中還存在很多配置上的問題。由于一些采礦工程巷道的地質條件很復雜，在掘進中容易發生沖擊振動和冒落情況，而且在掘進和支護中涉及到很多平行的作業環節，這些作業環節中有一部分需要的時間比較長，為了確保掘進的質量和效率以及支護的效果，需要選擇合適的掘進機和運輸機，同時還要應用科學有效的掘進和支護工藝，這樣就能夠合理的安排作業進度，避免浪費時間，還能夠避免因為質量問題進行返工處理。
3.3管理模式
在采礦工程巷道掘進生產過程中，管理人員非常重視提高采掘技術條件，常常忽視了管理模式的重要性。因為管理模式的不適用，非常不利于巷道掘進和支護工作的良好發展。管理模式一般包括崗位分配、技術服務、員工培訓、績效考評等方面，傳統管理模式在這些方面都存在不足，因此即便提升了技術水平和設備配置，也不能有效提高巷道掘進的速度。為了改善這一現象，管理者需要重視掘進管理模式，不斷改進和優化，并且增加對員工專業技能等方面的培訓，提高他們的綜合素質。
4巷道快速掘進技術優化
4.1優化巷道掘進設備配置
巷道掘進設備主要有掘進機、運輸設備以及錨桿鉆機等，在優化設備時，需要堅持因地制宜、控制成本和高效靈活的原則。在選擇設備類型時，分別需要注意以下幾點：（1）掘進機：掘進機一般分為輕型掘進機和重型大功率掘進機。在選擇掘進機時，需要綜合考慮采礦工程的地質條件、施工要求以及巷道斷面設計等方面。當巷道斷面比較小并且破巖難度比較低時，采用輕型掘進機，不僅可以節約成本，還可以靈活操作，降低故障的發生幾率。當巷道斷面比較大并且巖體硬度比較高時，采用重型大功率掘進機可以提高破巖能力和穩定性。另外，還需要根據截割頭的結構和功率等設置好參數，確保符合巖體的節理構造、粘結性以及硬度等方面的操作要求。（2）運輸設備。運輸設備主要包括膠帶運輸機和刮板輸送機等，在選擇運輸設備時要考慮掘進機的型號和功率，使兩者相互匹配，確保掘進和裝運作業能夠連續開展，這樣可以減少作業時間，緩解工作人員的壓力，從而使掘進效率大大提升。（3）錨桿鉆機。錨桿鉆機一般分為單體鉆機、液壓鑿巖臺車以及風動鑿巖臺車等。在傳統的采礦工程巷道掘進過程中經常使用單體鉆機，鉆孔之后要由工作人員手動來完成錨桿的安裝工序，當巷道的頂板情況很差時，就會嚴重降低循環進尺的速度，影響生產效率，因此，不符合目前快速掘進的需求?，F階段主要采用鑿巖臺車等專用設備，常用的有液壓鑿巖臺車與風動鑿巖臺車。液壓鑿巖臺車有很大的功率，工作效率很高，而且污染小、噪音低，符合支護作業對及時性的要求。如果采礦工程不具備使用液壓鑿巖臺車的條件，在有效控制污染和噪音的基礎上，可以選擇風動鑿巖臺車，也可以提高支護效率。
4.2優化掘進工藝
隨著巷道斷面面積的逐漸擴大，地質條件和圍巖應力越來越復雜，為了確保巷道結構的穩定性，一定要根據圍巖的實際特征，不斷優化截割工。具體有以下幾種情況：（1）如果圍巖的結構比較完整，節理不發育，而且有很高的強度，需要按照從中心進刀，再對四周進行刷幫的斷面截割順序。這樣能夠確保巷道斷面形狀的成形質量，而且幾乎不會影響周邊的圍巖，特別適合尺寸比較大的巷道斷面。具體可參照圖1。（2）如果地應力比較大，而且兩幫比較軟弱，非常容易出現片幫現象，為了確保圍巖的穩定性以及巷道兩幫的支護質量，需要分兩次成形，并按照先截割中部，再刷兩幫的截割順序，這樣可以縮短幫部的露出時間。具體可參照圖2。（3）如果頂板的裂隙較多，整體條件較差，且需要在掘進后立即支護，為了加快掘進速度，確保支護質量，需要分兩次截割，第一次截割寬度要占巷道寬度的1/3，第二次對剩下的2/3部分進行截割，并按照從下向上的蛇形截割順序。這種可以縮短頂板的懸空時間（圖3）。
4.3優化支護方式
（1）支護工序安排：在采礦工程巷道掘進過程中，支護工序所用時間大約為總時間的2/5~1/2，因此，為了提高工作效率，一定要對掘進、支護和其它工序的交叉時間進行合理安排。如果支護方式選擇邊掘進邊法，在安裝錨桿時需要停止使用掘進機，這樣就大大降低了掘進機的開機率，導致掘進和支護工序相互分離。實際工作中，大部分的頂板條件，都可以選擇弱化支護，這樣不僅可以縮短掘進機的停機時間，還能夠確保支護質量和時間，讓掘進和支護可以互不影響，實現平行作業。此外，在臨時支護期間，可以進行電力施工、維修設備以及運輸耗材等，實現多工序交叉作業。（2）支護方式選擇：隨著支護技術的不斷成熟，大斷面巖體巷道的支護方式通常選擇“錨桿+錨索+金屬網”，能夠有效避免圍巖變形，使成形巷道的穩定性得到極大的提高。此外，這種支護方式能夠強化和加固弱化支護，防止弱化支護引起的較大變形。應用錨桿技術進行巷道永久支護時，為保證施工質量，應注意：一方面做好錨桿桿體抗拉、抗剪的計算與分析工作，保證所用錨桿性能滿足要求。同時，根據相關經驗公式，結合巷道類別及支護要求，確定最佳的錨桿長度、錨桿間排距等參數（如表1所示，不同巷道類別支護形式及參數）。另一方面，為防止托板變形，引發安全事故，可適當增加托板厚度，提高托板的抗變形能力。另外，施工中可使用動態監測技術，監測錨桿技術應用中存在的不良問題，及時采取措施進行整改，保證錨桿支護質量。
4.4完善巷道快速掘進管理模式
第一，崗位分配。要充分掌握工作強度和生產節奏，合理安排各個崗位的人數，并合理設計班次之間進行交接和準備的時間。第二，技術服務。做好巷道測量跟進工作，對施工精度和測量儀器的校驗進行監管，并提供相關的指導數據。第三，員工培訓。對相關工作人員進行專業技能培訓，并讓老員工傳授工作經驗，不斷提高隊伍的整體素質。第四，績效考評。將工作人員的表現和成果都加入到績效考評中，并對有突出成績的給予額外獎勵，以此來提高工作人員的積極性。
5結語
在開展采礦工程各項工作中，為了提高巷道掘進效率，確保巷道掘進質量的可靠性和安全性，一定要全面掌握掘進技術各個要點，特別要關注巷道掘進支護要點。同時企業要建立健全監測機制，不斷改進和完善監測系統，并加強對采礦工程巷道掘進及支護的應用探究。
參考文獻：
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[3]王群.煤礦巷道快速掘進中支護工藝研究[D].西安科技大學，2017.
作者:胡國宏 單位:金誠信礦業管理股份有限公司中南分公司
