采矿工程巷道掘进和支护技术的运用初探论文

2024-06-03 13:56:20 来源: 作者:liangnanxi
摘要:本文以采矿工程为研究目标进行分析,在我国采矿行业发展的过程中,采矿工程巷道掘进支护技术是保证采矿工作顺利开展的关键技术之一。当前,我国采矿行业快速发展,对矿产资源的需求量也不断增加,为了满足当前社会经济发展需求,需要提高我国矿产资源开采效率。因此,在进行采矿工程巷道掘进支护技术研究过程中,要不断探索、分析、总结与创新相关技术和方法,从而更好地促进我国矿产行业的稳定发展。基于此,本文首先对采矿工程巷道掘进和支护工作的影响因素进行分析,同时对采矿工程巷道掘进支护施工技术方法和控制要点进行探索,保证采矿工作的质
摘要:本文以采矿工程为研究目标进行分析,在我国采矿行业发展的过程中,采矿工程巷道掘进支护技术是保证采矿工作顺利开展的关键技术之一。当前,我国采矿行业快速发展,对矿产资源的需求量也不断增加,为了满足当前社会经济发展需求,需要提高我国矿产资源开采效率。因此,在进行采矿工程巷道掘进支护技术研究过程中,要不断探索、分析、总结与创新相关技术和方法,从而更好地促进我国矿产行业的稳定发展。基于此,本文首先对采矿工程巷道掘进和支护工作的影响因素进行分析,同时对采矿工程巷道掘进支护施工技术方法和控制要点进行探索,保证采矿工作的质量、效率和安全性。
关键词:采矿工程;巷道掘进;支护;应用
采矿工程巷道掘进施工技术是一种机械化程度高、施工速度快、设备利用率高的掘进技术。我国矿产资源丰富,开采量较大,但是采矿工程中的巷道掘进施工技术发展缓慢,没有形成自己的特色。在新时代的发展下,我国采矿工程的发展取得了巨大的成就。在科学技术快速发展的今天,机械化水平不断提高,机械化开采逐渐取代了传统的手工作业,为采矿工程提供了便利,但是在实际的开采过程中,仍存在着很多问题,巷道掘进施工技术并没有达到预期效果。因此,采矿工程必须提高掘进施工技术水平,同时还需要重视巷道掘进过程中的支护工作,防止出现严重的安全事故,实现采矿工作单位的良好经济效益和社会效益。
1采矿工程巷道掘进和支护工作的影响因素
采矿工程巷道掘进施工技术是一种机械化程度高、施工速度快、设备利用率高的掘进技术,是采矿工程中一项非常重要的工作,对采矿工程的发展具有非常重要的意义,但是在实际的采矿过程中,仍存在着很多影响因素,具体如下。
第一,地质条件。地质条件是影响采矿工程巷道掘进施工技术的重要因素之一,如果地质条件比较差,就会导致巷道掘进施工过程中发生塌方、冒顶等事故。如果地质条件比较好,则会造成巷道支护工作困难,进而影响巷道掘进施工技术的顺利实施。因此在采矿工程中要做好地质条件调查工作,通过对地质条件的详细了解来确定采矿工程的具体情况和实际需要。
第二,岩石性质。不同种类的岩石有着不同的性质,不同性质的岩石对采矿工程巷道掘进施工技术也有着不同的影响。例如,砂岩属于一种坚硬、稳定性较好、强度较高、耐磨性强、密度较小的岩石类型,在开采过程中可以直接作为开采对象;而泥岩属于一种强度较低、质地疏松、易风化、易破碎等特点的岩石类型,在开采过程中会受到地表建筑物等因素影响而造成破坏。因此在采矿工程中要加强对岩石性质的研究工作,选择合适的开采技术。
第三,巷道位置和距离。巷道位置和距离也会对采矿工程巷道掘进施工技术产生影响,因此需要对这两个因素进行分析和研究。
2采矿工程巷道掘进施工技术要点
2.1做好掘进前的地质勘察工作
掘进施工前的地质勘察是进行巷道掘进的必要步骤,也是巷道掘进施工技术应用的重要基础,因此,采矿工程中要加强对掘进前地质勘察工作的重视程度,确保采矿工程顺利进行。在进行掘进施工前,要做好地质勘察工作,对采矿工程中可能出现的问题进行充分考虑。如果发现问题需要及时采取措施,避免出现更大的损失。在实际的勘探过程中,要确保勘探的准确性和科学性,对勘探数据进行认真分析和研究,通过研究数据可以提高采矿工程的勘探精度,进而提高采矿工程巷道掘进施工技术水平。
在地质勘察过程中要注重对地质构造的勘察和分析,从而为巷道掘进施工技术提供科学依据,同时要加强对地质构造的勘察力度,根据实际情况制定科学合理的勘探方案。在实际勘察过程中要注重对断层和褶皱等地质构造的勘察,并针对不同情况进行分类处理,同时,要加强对不同岩石性质的了解和研究,根据不同岩石性质选择不同钻探方法,提高勘探效率。在实际勘探过程中还要注重对地层结构和岩性进行分析和研究,确保地质资料的准确性和可靠性,要注重对地震波信号进行采集和分析处理,为地质勘察工作提供技术支持。
2.2做好掘进过程中的通风工作
矿产开采过程中,巷道掘进施工是一项重要的工作,在巷道掘进的过程中要做好通风工作,在掘进时要保持通风,确保空气流通,以保证工作人员的身体健康和安全。在巷道掘进施工中,要建立完善的通风系统,如通风机、风筒、风门等,要做好通风机的管理工作,根据巷道掘进施工作业要求,合理选择通风机的型号和数量。此外,要做好风筒和风门的管理工作,风筒和风门是矿产开采过程中必不可少的设备。在巷道掘进施工中要根据风筒和风门的规格选择合适的型号和数量,在选择型号时要考虑到风筒和风门安装后是否能够正常使用。在巷道掘进施工过程中,如果通风系统出现故障或故障无法排除时,要停止通风作业,及时采取措施处理问题。此外,还要加强对巷道掘进施工现场管理工作的重视程度,做好通风工作,保证井下作业人员的安全,以此才能保证采矿工程安全、高效地完成施工任务。
2.3合理选择爆破技术
在采矿工程中,爆破是一项重要的施工技术,合理选择爆破技术能够提高爆破质量,保证巷道掘进质量,为后续的采矿工作奠定基础。一般来说,爆破技术有两种:一是光面爆破技术,二是预裂爆破技术。光面爆破是在巷道开挖后使用光面爆破技术进行掘进的一种施工方法;而预裂爆破是在掘进之前先将炮孔布置好,然后在炮孔中进行填充炸药,两种方式各有优劣,如果巷道开挖后不平整,使用光面爆破技术进行掘进;如果巷道开挖后比较平整,使用预裂爆破技术进行掘进。但是在选择预裂爆破时一定要注意:其一,要保证炮孔的均匀分布;其二,炮孔的深度要满足巷道的高度要求;其三,炮孔数量不能超过5个。另外,在选择预裂爆破时要注意以下几点:其一,预裂爆破时要控制好炸药量;其二,对岩石的性质进行分析,了解其性质后再选择合适的炮孔位置和深度;其三,要保证炮孔的排列有序;其四,要对炮孔位置和深度进行优化设计。另外,在选择预裂爆破时要注意以下几点:①应选择较小的装药密度;②在选择预裂爆炸时应选择小直径、小孔径的炸药;③预裂爆炸时要保证周围岩石的完整性。
2.4优化巷道的掘进工艺
随着科技的进步,矿产巷道掘进施工技术也在不断提高,但是矿产掘进技术仍然存在着很多问题,其中最重要的就是巷道的掘进工艺不够完善,要想提高巷道掘进技术水平,要优化巷道掘进工艺,具体包含以下几个方面:①优化巷道的断面形式。在矿产巷道掘进过程中,应该根据实际情况,对巷道的断面进行优化,尽量减少施工过程中不必要的工序和资源浪费。比如,可选择悬臂式掘进机进行巷道掘进施工,这样不仅能够提高施工效率,而且还能减少施工中的安全隐患;②提高设备使用效率。在矿产开采过程中,设备是保证开采工作顺利进行的基础,因此要对掘进设备进行及时保养和维修,对于一些长时间不使用的设备要及时报废处理,从而减少不必要的资金浪费;③在选择合适的掘进设备后,还要对掘进设备进行科学合理地配置和保养,从而提高掘进工作效率和质量,同时还要制定科学合理的维护制度和安全制度,确保矿产开采过程中人身安全和设备安全。
3采矿工程巷道掘进支护施工技术要点
3.1锚杆支护技术
在实际的采矿工程巷道掘进支护工作中,锚杆支护技术具有较强的优势,不仅提高巷道开挖效率,还可以保障施工人员的生命安全。在巷道开挖过程中,如果没有采用锚杆支护技术进行支护,会导致施工人员受到较大的冲击和震动,从而影响采矿工程巷道掘进工作的顺利开展。在实际应用中,锚杆技术是将钢索、金属网等材料固定在巷道壁内,通过对锚杆施加拉力与压力,从而达到加固巷道的目的。由于锚杆与围岩之间的摩擦力较小,因此在实际应用中能够保证巷道开挖工作的顺利开展。另外,在实际应用中,由于锚杆具有较强的柔性和变形性,所以在进行掘进支护工作时,可有效地将围岩压力与载荷传递到巷道壁内。比如,在巷道开挖过程中应用锚杆支护技术后,不仅可以提升巷道开挖效率,还可以降低巷道开挖对围岩造成的影响,因此在实际应用中应该明确锚杆支护技术的优势与不足之处,并制定合理的支护方案。比如,针对顶板下沉情况较为严重的区域,应该采取相应的支护措施;对于顶板下沉严重、跨度大、围岩变形量较大等区域可以采取增加锚杆长度、设置密集支护等措施。此外,还应该注重锚杆间排距的设计与布置问题,从而更好地满足矿产开采工作需求。
3.2灌浆加固技术
在进行采矿工程巷道掘进支护过程中,为了保证支护结构的稳定性和安全性,采用灌浆加固技术。该技术在实际应用过程中,能够对围岩进行有效加固,从而有效控制围岩变形情况,提高巷道的稳定性和安全性。但是在进行灌浆加固技术应用的过程中,要根据实际情况选择合适的材料和方法,以此才能够保证灌浆加固技术应用效果。例如,在进行灌浆加固技术应用的过程中,要保证浆液渗透性良好而且流动性较好,以此才能够有效促进浆液的有效渗透;其次,在进行灌浆加固技术应用的过程中,还需要结合实际情况选择合适的浆液和浓度等。通常情况下,为了保证灌浆加固效果,可使用水泥浆、复合浆液等;其中在进行水泥浆材料选择的过程中,需要结合实际情况选择合适的水泥种类以及合适的配合比。例如,在进行普通注浆时通常情况下,能够采用高压注浆法或者低压注浆法;而在进行高压注浆时通常采用低压注浆法。
3.3锚索支护技术
(1)锚索支护技术。锚索支护技术是一种比较常见的支护技术,该技术主要是利用锚索将巷道的围岩和围岩间的应力进行转移,从而对巷道周边的应力状态进行改变,保证巷道周边的稳定性。在使用锚索支护技术之前,需要对巷道周边的岩石情况进行详细的检测,然后根据检测结果确定钻孔的位置和数量,并对锚索进行合理的布置。在使用锚索时,要通过对锚索预紧力的大小来对支护效果进行控制,并且根据巷道围岩类型、厚度、强度、形状和空间位置等因素来选择合适的锚索类型和规格。
(2)对巷道顶板控制。在采矿工程巷道掘进施工过程中,顶板控制是一项十分重要的工作。在巷道顶板控制中,采用多种支护方法来实现对顶板的有效控制,其中主要包括锚索支护、注浆加固和钢筋混凝土支护体等。其中,锚索支护技术是一种比较常见且应用广泛的支护技术。在进行巷道顶板控制时,需要将顶板加固与顶板控制相结合起来,并利用钢筋混凝土支护体对顶板进行有效加固,从而更好地实现对顶板的有效控制。在采矿工程巷道掘进施工中,为了保证巷道帮部安全,要注重对帮部的维护。在进行帮部维护时,可采用锚索支护技术来进行支护。在进行帮部维护时,主要包括锚索加固与金属网支护两种方式。在使用锚索支护技术时需要注意几点:首先,是锚索规格和位置要准确;其次,是要根据巷道围岩类型和结构对锚索进行合理布置。
3.4棚式支护技术
棚式支护技术是一种比较常见的支护技术,主要是在顶板岩层中使用,主要是将两根或者三根立柱安装在巷道顶板之上,利用支架进行支撑,还能够在棚式支护技术的基础上增加一道金属网来加强支护。棚式支护技术的应用具有较强的稳定性,并且在巷道的周围形成了一个整体结构,能够有效保证巷道的稳定性和安全性,但是棚式支护技术也有一定的缺陷,在实际应用过程中,会因为棚顶与顶板之间存在一定的缝隙,从而导致整个支护系统出现一定程度上的损坏。因此,在实际应用过程中,要重视对棚式支护技术的创新和研究,从而更好地保证施工过程中巷道掘进支护工作顺利进行。通常情况下,在进行顶板支护时,需要对顶板和两帮进行整体的支护和加固,还可采用钢管柱、钢筋网、钢带等对其进行加固,其中主要应用的是钢筋网和钢带,还可以在棚顶进行焊接钢架结构。
4结语
综上,采矿工程中巷道掘进施工技术与支护工作对于采矿工作的开展有着非常重要的影响,重视巷道掘进施工技术和支护技术的应用,并且要积极探索新的支护技术,不断提高巷道掘进施工质量,保证采矿工作的顺利开展。
