近采空区巷道掘进及支护技术研究

近采空区巷道掘进及支护技术研究

金杰

云锡大屯锡矿  云南个旧  661000

摘要：目前，开采巷道一般采用支护及预留矿柱的方式进行保护。围岩变形和支护效果、矿柱参数密切相关。锚杆支护是现阶段矿山最常用的支护方法。它具有支护强度高、成本低、围岩控制效果好的优点。许多技术人员和科研人员对锚杆与围岩的相互作用机理和现场应用效果进行了研究，并取得了显著成果。当回采巷道靠近采空区时，巷道围岩变形和采空区影响明显。当巷道掘进至高应力区（采空区的侧向应力集中区）时，难以控制巷道围岩。

关键词：近采空区；巷道掘进；支护技术

1采矿工程巷道掘进和支护的重要性

在金属矿山开采中，保证巷道的安全施工至关重要。为了保证巷道开挖过程中岩石的顺利稳定运输，必须加强巷道的保护，确保相关人员的安全，这就需要采用有效的支护技术。对于采矿工程，无论是巷道开挖还是支护，最终目标都是保证运输和设备的正常运行，确保采矿施工的稳定性和效率。在采矿工程施工过程中，经常遇到各种复杂的地质条件，巷道开挖中可能会遇到软岩。因此，需要有效的支护来确保巷道的支护，避免坍塌或损坏。此外，在巷道开挖过程中采用现代先进的掘进技术，可以进一步提高巷道掘进的质量和效率。

2巷道掘进支护工作存在的问题

2.1掘进与支护技术缺乏合理性

一些矿山企业只关注效益。为了节省成本，采用技术水平低或经济成本低的支护技术。然而，每种支护类型对材料的要求不同，以风化花岗岩为例，其特征是结构松散、柔软，断层构造众多，这种岩石需要优质材料来完成支护工作。因此，在支护施工的相关活动中，施工单位必须根据实际岩石属性等因素确定材料标准，以确保支护施工能够有效进行。设计方案也将作为支护施工的指南。方案的制定一般由设计部门完成。然而，一些设计部门没有调查实际情况，在设计中没有考虑巷道将承受的实际压力和巷道顶板的围岩。特别是施工现场将存在断层破碎带，且该部分设计方案不严格，这将给今后的工作带来不可避免的麻烦。通常，企业会使用多种方法。例如，一些企业将采用通风和防突方案，以降低工作难度，同时提高巷道掘进效率。

2.2支护工艺缺少完善的安全管理

现阶段，各矿山企业的管理层对顶板支护工作不太重视，导致该项工作在具体施工中存在诸多弊端。在开挖过程中，顶板可能会发生破坏和开裂，或顶板的应力超过其承载能力，最终导致顶板下沉和坍塌，从而导致严重的顶板安全事故。目前，我国采用的支护方法一般为有砼支护、全锚支护和锚喷支护。然而，由于地质因素的影响，开采中容易遇到软岩，增加了支护难度。因此，将选择锚杆支护方法。

3采矿工程巷道掘进技术应用分析

3.1最为常用掘进方式分析

经过多年的发展，采矿工程的掘进方法得到了很大的发展。掘进方法有多种类型，包括综合机械化掘进、大断面连续开采、开挖和锚杆综合掘进等。在实际应用中，需要根据具体情况进行选择。其中，“综合机械化掘进”主要指通过综合机械化系统（主要包括：掘进机、供电系统、运输机、转运机、单体锚杆钻机、通风除尘设备）进行的巷道掘进，根据巷道实际情况选择目标设备型号；“大断面连续开采”主要是利用相应的设备，通过连续和间歇运输，对大断面巷道进行快速掘进。它与综合机械化掘进的区别在于掘进速度和进度的控制；“挖锚一体化掘进”主要是指以凿岩台车和撬毛台车为基础的新型掘进系统。通过这些设备的综合作用，可以在巷道掘进过程中实现掘进与锚杆支护的联合作用。这样，可以大大缩短掘进和锚固时间，并进一步提高掘进效率。因此，该方法是现阶段采矿工程中使用最广泛的方法。

3.2提升对支护技术管理力度

矿山企业管理人员必须始终保持强烈的安全管理意识，并在实际管理工作中有效落实。安全职责分为逐级和逐级。每个部门应有明确的负责人，每项工作应有明确的责任人。根据实际施工难度和技术，合理安排技术人员，确保各项施工作业正确、规范，全面遵守相关施工作业制度，建立责任制，确保各岗位的岗位职责，落实到人，让每个人都能树立安全理念，明确自己的责任点。也要注意顶板支护工作，做好初测工作。正式施工前，应了解周围地质环境，调查实际资源储量，收集相关重要数据，为以后正式施工提供参考。巷道支护工程正式施工后，必须注意支护施工的验收，确保整体施工质量，发现问题及时解决，减少时间浪费，确保施工进度不影响后期回采。在采用适当的方法支护巷道时，特别是在使用锚杆支护技术时，必须注意锚杆相关设备部件的质量，以满足相关要求。由于支护过程中可能会发生围岩失稳，需要采用锚杆悬挂来解决。可固定围岩，有效分担部分重量，实现与岩层的有效结合。

3.3通风除尘

通风除尘是保证巷道开挖安全的重要环节，是保证施工安全的基础和重要措施。在实际运行中，应根据巷道的具体情况选择合适的风机型号和数量，并在适当的区域设置。一般情况下，应根据巷道开挖过程中所需的气压和风量选择合适的风机型号。最常用的风扇主要是压入式风扇。在实际应用中，应根据实际情况确定风机的位置和数量，并配置相应的风机规格，以更好地发挥风机的作用，同时最大限度地防止涡流、漏风等问题；此外，为了确保其有效性，在正式使用前有必要对其性能进行必要的测试，以确保通风系统能够满足不同环境的通风要求。

3.4更新临支护技术

在巷道掘进的相关施工活动中，必须保证巷道顶板的稳定性和安全性。因此，必须及时更新和维护设备。目前，科学技术水平不断发展和提高，设备种类繁多。如果出现任何问题，即使不能及时提出正式解决方案，也必须采取紧急措施。例如，当矿井顶板不稳定时，可使用矿用工字钢安装在巷道上，以完成支护工作。上述材料重量轻，易于安装，并可根据不同环境进行调整。

3.5采取动态监测技术

支护过程中容易出现问题。即使在施工前做好了充分的准备，如支护的科学规划和分析，在具体应用过程中，围岩仍然是软的。上述问题一旦发生，虽然可以通过传统方法及时解决，但很难防止后续问题的发生，不利于采矿项目的有效实施。现代动态监测技术可以更方便地监测问题。在支护作业过程中，通过监测锚杆，可以第一时间发现可能的问题，同时，可以更准确地定位锚杆。这样，可以从根本上拆除现有的地脚螺栓，从而提高整个项目的安全性。

4结论

综上所述，在进行巷道支护工作时必须注意质量，坚持安全生产的原则，采用适当的技术和有效的处理方法，避免出现安全问题。在具体的施工过程中，可能会受到各种因素的困扰，影响施工进度和质量。因此，要做好前期工作，制定预防措施，了解和引进先进的支护技术，根据实际情况进行施工，注意提高施工管理水平，这直接影响到施工质量，也可以提高整体支护施工效率，为矿体的顺利开采奠定基础。

参考文献：

[1] 《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》，GB50086–2015.

[2] 《有色金属矿山井巷工程设计规范》，GB50915-2013.

[3] 《有色金属矿山井巷工程施工规范》，GB50653-2011.

[4] 《有色金属矿山井巷工程质量验收规范》，GB51036-2014.