金属矿山中深部巷道掘进及控制技术探究

金属矿山中深部巷道掘进及控制技术探究

朱久隆

白银有色集团股份有限公司小铁山矿， 甘肃 白银 730900

摘要：随着我国产业结构的优化调整，近年来采矿企业也得到了很大的发展。矿山设备管理与更新工作无论哪一个环节出现问题都会给国家经济和整个采矿企业带来重大损失。而金属矿山巷道掘进技术和先进的装备是保证金属矿山开采质量和效率的关键因素，因此有必要对其进行探讨。

关键词：金属矿山；深部巷道掘进；控制技术

引言

对于金属矿山巷道掘进这项工作来说，是一项具有系统性、复杂性特征的工程。在具体施工当中，不仅需要使用到合理、科学的设备与工艺流程，且需要结合矿山地质实际做好巷道掘进及顶板支护方式的选择与使用。在现今顶板支护当中，主要需对支护的牢固性与稳定性因素进行考虑。对此，需要能够在施工中把握技术要点，更好地实现支护质量。

1金属矿山巷道掘进的基本概述

金属矿山巷道掘进作业并不是随机进行的，而是在经过对矿床及周边地质进行一系列勘测以及掌握后，依据具体施工情况制定科学合理的施工组织设计及图纸设计进行的一项作业。并且巷道掘进在金属矿山开采过程中是极其重要的一个环节，其工作过程繁杂还拥有一定的条理性，这就在很大程度上提高了施工人员的作业难度。就作业过程而言，就是将开采过程中的岩石进行爆破或者切削处理后再进行岩石的运搬作业，形成作业所必需的巷道场所，随之开展后期的支护作业。而金属矿山巷道掘进的手段有很多种，并且挖掘方式的灵活性本质上决定了装置设备、操作要素的不确定性。

2中国金属矿山巷道掘进技术和装备的现状

2.1 施工工艺

现阶段，国内部分掘进设备的质量较差，即便是先进的掘进设备也未能保证较高的使用效率，这在一定程度上影响了整体的施工进度。在矿山巷道快速掘进作业进程中，施工团队需要耗费大量的时间、精力，开展巷道支护工作。比如，由专业施工人员借助单锚钻机，在巷道内开展支护决定；而单锚钻机的正常运转需要在前期花费一定的安装时间，这种相对传统的施工工艺会大幅降低支护作业效率、掘进作业速度，大幅提升时间成本，从而降低整体的施工效率。基于此，施工团队应持续优化掘进作业的施工工艺及参数，提高效率，更好地完成快速掘进作业计划与目标。

2.2巷道工作环境差

在巷道顶板支护工作开展当中，处于井下环境作业，工作人员设置的支护装置也处在井下。在该情况下，井下巷道施工环境将直接关系到顶板支护效果，也将关系到支护的稳定性。在不同的地区当中，具有不同的井下巷道状况，如果井下环境较好，巷道能够对相关标准与要求进行满足，作业人员则可以结合实际对巷道支护方式及工艺进行缩减，以此在对巷道空间有效节约的基础上提升金属矿山巷道掘进效率与质量，且能够在对开采成本有效节约的情况下提升企业效益水平。如果面临的井下环境较为复杂，作为施工人员则需要结合实际对巷道支护方式及工艺的设置进行增加，以此进一步保障施工安全。

2.3悬臂式掘进机机械化能力较低

悬臂式掘进机机械化能力较低，在掘进作业过程中仅实现了巷道切割及运输的掘进作业，而其他许多掘进工作仍需要人工作业，这对人力和物力来说都是一种消耗。此外，悬臂式掘进机掘进的各种作业相互分散，需要作业人员在掘进作业开始之前，花费大量时间进行各项工作准备，这在一定程度上加大了金属矿山巷道掘进的时间成本。同时，掘、支两大工序在开展过程中由于仅能在有限的空间内进行交替作业，这也拉低了金属矿山掘进施工效率，增加了巷道支护所占用的时间，并对作业安全产生了严重威胁。

3技术优化措施

3.1优化支护方式及工艺参数

在井下巷道顶板支护工作开展当中，作为工作人员需要能够对初次掘进引起重视，看巷道在位置方面是否存在变化情况。在部分施工当中，在第一次进行掘进时，巷道的位置往往会发生一定的变化与变形问题，并因此对工作的持续开展造成阻碍。对于该问题，作为施工人员则需要结合实际优化支护方式及工艺，做好合理施工方案的选择。一般来说，支护结构材料方面需要具有适中柔性与刚性的特点，以此即能够有效避免巷道发生变形等问题。在此基础上，也需要做好结构构造方案的选择，以此在对巷道施工完整性有效保持的情况下，降低后续巷道的返修几率。在巷道安全控制当中，支护材料的强度也是不可忽视的一项内容，需要能够对支护材料的强度及相关功能进行优化，以此使围岩能够具有合适的空间，为巷道顶板支护工作的开展作出保障。作为施工人员，也需要能够做好实际环境情况的把握，根据环境实现围岩承受压力的释放，以此使支护工作获得更好的效果。

3.2加强资金的投入

完善掘进支护设备在企业发展过程中，经济效益是重要发展动力之一，首先企业需要加强对于巷道支护工作的重视，保障支护工作能够高效完成。而支护技术的精细化管控与掘进设备的迭代更新需要企业进一步的资金投入。只有加强投入，使得支护技术的材料更加坚实，同时减少低劣质材料以次充好，对设备的质量检测与定期维护，防止支护设备的偷工减料为企业的发展埋下安全隐患，才能使得企业的发展更加稳固。同时企业应当用创新的眼光去对待技术的创新，用国际视野积极学习市面上的新技术以及海外技术。例如美国研发的智能检测掘进支护设备，能够对支护设备进行智能监控，并且通过电脑操作，来对支护的角度、力度进行调整，能够减少人力投入，降低安全事故发生的概率，同时对支护相关数据的监控更加精准，进而完善支护设备的水准。掘进机施工中掘进机在矿山巷道快速掘进作业中的实际应用应包括以下几个要点 ：第一、认准中腰线后，方可开展钻眼作业，结合中腰线位置，确定钻眼位置与周边轮廓 ；第二、在掘进机钻眼作业进程中，应严格按照齐、直、平、准的原则，保障在掘进作业后，施工团队可以在巷道内构建平直、整齐的作业面 ；第三、结合岩石硬度，对掘进机的作业图表进行调整、优化，严格掘进机的前进速度，特别是要把控好钻眼位置附近的掘进作业质量 ；第四、施工团队在使用掘进机开展作业时，应细心研究并优化掘进方案、掘进程序、掘进效果，尽可能地保证掘进机的作业效果、掘进效率。

3.3做好施工准备

在巷道掘进工作进行前，作为技术人员即需要能够细致勘察掘进所在地的围岩情况，做好地质运动特点的掌握，结合实际状况以及围岩承重等等做好合理顶板支护方式的选择。同时，需要能够提前对施工中存在的重难点问题进行预测，做好对应应急方案的制定。在设计方案时，需要能够始终将施工安全放在首位，做好最优施工模式的选择。在完成方案设计后，技术与设计人员则需要同施工人员做好研究与沟通工作，对方案当中存在的问题进行完善与改进，保证方案具有可行性及合理的特点，保证在方案实施情况下能够获得较好的施工效果以及经济效益。

结束语

金属矿山巷道的掘进对于回采的高效开展具有不可忽视的影响，矿山企业在发展过程中，一方面，必须要结合目前巷道存在的实际问题，拓展国际视野，加强引进高新技术设备及技术，最后为优化支护方式与掘进技术的发展提供指导。另一方面，企业应当学习建设制度完善的组织管理技术，加大对于设备技术创新的资金投入，鼓励创新技术的研发，其次应当加强对于施工人员的培训，提升他们的安全意识同时加强规范操作的专业技术培训，使得员工的工作效率提升的同时，降低安全事故发生的概率。最后矿山企业只有将可持续发展，安全发展作为理念，将创新作为内在核心动力，才能为企业的进一步发展提供扎实的基础。

参考文献

[1]宋波.关于金属矿山巷道掘进的影响因素及应对措施研究[J].当代化工研究,2019

[2]田斌.采矿工程巷道掘进和支护技术[J].当代化工研究,2019

[3]秦会锦.影响金属矿山巷道掘进速度的因素分析及解决对策研究[J].当代化工研究,2019

[4]李俊杰.金属矿山巷道支护技术在掘进中的应用分析[J].冶金与材料,2019

[5]王步康.金属矿山掘进技术研究现状与发展趋势[J].智能矿山,2019