摘要：在高新技术快速发展的背景下，新型能源技术逐渐走进人们的视野，得到了广泛的应用。就我国现有经济发展状况而言，金属矿石资源的开发具有巨大的经济价值，可有效促进我国经济建设发展。现阶段我国采矿工程的技术已经取得了一定的成果，但是在实际的技术应用中还是存在一些不可忽视的问题，只有解决这些问题才能进一步促进我国采矿业的可持续发展。本文主要对采矿工程挖掘过程中巷道挖掘与支护工艺展开研究，为提高我国采矿技术的发展提供可行性条件。

　　关键词：采矿工程；巷道掘进技术；支护技术

　　掘进施工技术一般是指在采矿工程巷道掘进实施阶段，通过有计划的开挖地下施工巷道，并采用合理的施工手段和建筑施工技术，粉碎操作金属矿层及周边岩体，以便于形成矿井巷道空隙，在此基础上进行适当的巷道支护作业，保证了矿井巷道的顺畅和稳定，从而有利于金属矿石资源的掘进与输送。当然要想确保采矿工程的安全顺利进行，一定要正确运用支护工艺，对巷道掘进工艺重点进行了解，按照具体要求选择支护形式，确保采矿工程的安全与效率。

　　1采矿工程巷道掘进和支护的重要性

　　随着当前中国社会经济水平的日益发达，社会上关于各种矿业需求量也在日益扩大，这也就促进了当前中国矿山产业的蓬勃发展，同时由于矿井的持续开发，以及人们对关于矿业开采安全问题的日益关注，所以，矿山的保护手段以及保护装置的发展得很快，在矿山工程建设中支护手段大多是为保证顶板安全所采取的一项重要手段，所以通常来讲矿山工程建设的支护手段直接关系到整个矿山工程建设的安全性和开采效果，特别是井下开采工作中，支护技术意义更加重要。在采矿工程中，井底开采技术为企业创造了很大的经济效益，但同时风险又相当大，很易发生矿灾事件，所以，在采矿工程中，要针对开采现场的实际状况选用恰当的支护技术，从而保证了采矿工程的安全进行，降低井底施工事故的发生概率，因此，在采矿工程中使用科学的支护技术，有着十分关键的意义。

　　在实施金属矿脉开发项目时，为了保障巷道施工的安全，确保工程建设的顺利完成，挖掘技术与支护技术都是至关重要的因素。在巷道挖掘过程中，为确保井下施工机械能够顺畅安全的运送，就必须要做好巷道空间支护，为井下工作人员提供安全保障，这就要求支护技术必须达到安全施工的要求。对采矿工程人员来讲，应用巷道挖掘技术或者支护技术，目的都是为了确保运输采矿设施的顺利进行，保证矿山工程建设的平稳与工作效率。在采矿工程进行中经常会遇到各种复杂的地质条件。在巷道挖掘中可能会出现软岩等特殊状况，因此，就必须采取相应的支护措施来提高巷道的承载力，以防止出现坍塌甚至损伤。此外，在巷道挖掘过程中，运用先进的挖掘技术可以适应复杂的挖掘环境，也能够提高金属矿石挖掘产品质量和工作效率。

　　2采矿工程巷道掘进技术应用分析

　　巷道挖掘指的是在采矿工程中的作业人员中运用到的挖掘方法，而在巷道挖掘中主要的有三类方法。其一是一体化挖掘方法，该种方式是十分有效的，通过这种方法，不但可以使整个挖掘更加一体化，而且可以减少安全事故，提升挖掘质量。其二挖掘方法就是多断面的开挖方法，但是，该种方法容易受地理环境的限制，在部分地形上才具有一定的应用效果。第三种挖掘方法是综合机械化挖掘方法，采用结合高新技术的先进设备，挖掘效果较好，但是，对于操作挖掘机械的工作人员，必须具有较高的操作水平。因此，在巷道挖掘工程中最重要的技术工作便是确定具体挖掘方法，并应进行相应的巷道支护、通风防尘、光面爆炸破碎等作业，保障巷道挖掘的安全，提高巷道挖掘效果。

　　2.1影响巷道掘进及支护效果的相关因素分析

　　2.1.1巷道围岩的强度

　　通常来说，围岩的强度对巷道掘进及支护施工有着决定性影响。围岩强度比较强的情况下，采取一些必要的支护就可以保证巷道掘进安全顺利进行，但是，若围岩强度比较弱的情况下，就需要加大支护措施来辅助增强围岩强度，从而保障巷道掘进施工安全及效率。同时，围岩结构和地质应力之间的关系，也对巷道支护效果有着很重要的影响。比如，地质应力比较强的情况下，顶板位置不易发生位移，所以支护效果也比较好。而地质应力比较弱的情况下，易产生顶板位移威胁巷道安全。因此，巷道掘进及支护施工中必须调查清楚围岩的实际强度，从而选择合适的支护措施，确保施工安全。

　　2.1.2地质条件

　　在矿山开采的巷道掘进施工中，地质条件对其施工效率及施工进度具有较大的影响。因为地质条件是自然客观存在，其岩体及地下水等自然条件会随着周围环境的改变而发生变化，比如岩体变硬、地下水上升等都会增加巷道掘进及支护施工的难度，并会给施工带来很多的不安全因素，甚至会引发巷道渗漏水、瓦斯泄漏等危险事故。鉴于此，巷道掘进及支护施工开始之前，一定要深入拟采矿区域勘测清楚其实际的地质条件，再根据实际的地质条件选用掘进及支护措施，保障采矿巷道掘进及支护施工高效、优质、安全地进行。

　　2.2最为常用掘进方式分析

　　经过几年的发展，采矿工程巷道挖掘方法得到了很大的提高，挖掘方法种类较多，如：综合机械化挖掘、多段联合开挖、掘锚一体化挖掘等，但具体使用中必须按照具体针对性加以选择。如综合机械化开采挖掘一般是采用综合型的机械化开采挖掘体系(一般包含：挖掘机、电力控制系统、搬运机、转载机、单体锚索钻头、通气除尘等机械设备)实现矿井巷道挖掘，要结合矿井巷道的具体情况选择有针对的设备型号；大断面连续性采掘一般都是使用相关机械设备采用连续式、中断式的运送方法针对大断面矿井巷道实现高速挖掘，其与综合机械化开采挖掘的区别就在挖掘速率、挖掘质量这一方面；掘锚一体化掘进一般是指采用以挖掘机械和采掘机械为依托的新型挖掘体系，运用上述装备的组合方式能够确保在矿井巷道挖掘过程中达到挖掘和支护的联合效果,可以有效减少挖掘的时间，可以提高挖掘的质量，因此可按照实际区域的地质情况，选择合适的掘进方法。

　　2.3提高采矿工程巷道掘进的稳定性

　　巷道支护在巷道施工过程中想要提高其稳定性，最重要的问题就在于巷道支护技术，在实际施工中就必须针对巷道情况选择针对性的支护工艺，唯有如此，才能够提高巷道掘进的顺利进行。这就需要人们全面掌握巷道支护的基本知识，但不管选择了什么巷道支护方法，最基本的就是要确保支护工艺和巷道掘进的技术要求进行配套，以此确保并提高巷道效率和掘进过程的安全。

　　2.4提高采矿工程巷道掘进技术的安全性

　　在采矿工程中，通风除尘对保证巷道掘进安全而言，是十分重要的工作，是确保施工安全的重要基石和关键手段。在实际操作中，需要针对巷道情况选择合理的发电机类型、规模，并选择通风、低温的环境安装。在通常情况下需要按照巷道掘进过程中所要求的温度、风速选择适当尺寸的风机，最常见的风机类型一般为压入型的风机。还需要按照现场状况确定风机安装的位置与型号规模，并选择适当尺寸的风机筒，这样既可以更有效的充分发挥风机的功能，但又可以最大限度避免了产生涡流、渗漏等的问题。此外，在开始应用以前，为确定机电设备能否正常运行，必须对其运行效果进行必要测试，以便确定所设计通风装置能够满足各种条件的通气要求。

　　2.5巷道掘进技术—光面爆破

　　光面爆破技术在采矿工程中，是巷道掘进较为重要的技术手段之一，目前使用得较为普遍的光面爆裂方式主要有预裂法、修边法、轮廓线法等方式，但不管采用什么技术手段，最重要的都是在确保周围爆炸破碎眼设置正确的同时，还要正确控制装药量和爆炸破碎眼间距等主要技术指标。

　　3采矿工程巷道支护的技术要点及应用

　　采矿工程巷道掘进中的支护技术是对矿山巷道空间结构加以防护的一门技术，在支护应用下产生支撑构件，通过对矿山巷道空间结构与岩石结构加以防护，防止了岩石变形以及破坏离层所引起的安全稳定问题。故在矿山巷道挖掘工程建设中，与支护科学技术的运用同时开展，以支护科学技术增强了围岩完整性和稳定能力，并利用支撑构件产生了对地质应力的离散负荷，为矿山巷道空间结构提供了安全稳定性保证。而支护科学技术则针对临时性支撑和永久支护在使用上的区别。在矿山巷道挖掘的临时性支撑中，可利用阶梯式木支架建立保护构件，并利用金属支柱增强临时支撑构件的强度，并有利于支撑构件的拆除和重新利用。巷道掘进的永久支护中，应当针对巷道掘进施工工艺的实际需要，使用具备长期支撑能力的支撑构件。

　　3.1临时性支护技术

　　采矿工程的巷道掘进中，很多情况下都会使用临时支护技术。临时支护在巷道掘进过程中极易出现顶板垮落和片帮的情况，因此，可采用超前支撑的方法来提高顶板的稳定性，保证巷道掘进的安全施工。首先，利用在挖掘机截割部位安装主架和顶梁架，需要利用液压形式对其做出驱动和调节。为提高支护效果,需要利用顶梁架上的金属网块和钢带宽度做出适当调节，需要借助支护装置所产生的磁铁对其做出定位。在安装过程中，也可以利用推动临时支护安装主架和顶梁架上的液压控制器，促使主架和顶梁架向上慢慢打开，并根据顶板在不同情况的倾斜角度而展开至适当的高度和距离；其次，在支护主架的上升过程中要对主架和顶梁架上的水力控制阀加以调节，以确保顶梁架上中心线与巷道中心线相吻合，从而提高了钢带和网块之间的顶板连接能力；最后，在完成了上述作业之后要实施顶板锚索，在实施顶板锚索实施时要使主架下沉至最低部位，然后再将主架和顶梁架往上加以组合，直至在顶梁架往上折叠至掘进机后将操作阀门开到掘进机上，以保证了掘进机的顺利工作。

　　3.2永久性支护技术

　　在采矿工程的实施中，在积极实施临时支护保护处理同时，还必须重视永久性的保护方案。比较常用的永久性保护技术包括不同种类，针对其具体的技术特点进行合理分类。其一，为锚杆支护技术，这种技术表现出优异的保护效果，它表现出的经济性和快速性优点突出。锚索式支护技术主要包括了顶板锚索式支护技术和锚索式支护技术，但这二类支护方法的结构技术原理与特点都有着比较明显的区别。以复合玻璃钢锚杆材料在结构施工中的运用为例，其应用对象是抗拉强度较高的玻璃钢杆体结构，内卷材的主要质量控制要求是：以左转麻花梁作为支护结构工程中的主要构件，对锚杆柱体的外部宽度有一定的范围要求，一般的要求为26mm，在大多数情况下应用于口径为28mm~32mm的钻孔中，以合理的设计使锚索与围岩表面达到适当的正交位置，将最小的倾角限制在75°以上，在实际配置锚索的结构工程中，必须根据锚固长度剂的实际情况加以分析，对使用的基本时间进行了设定，在实际配置中必须确保一次锚固完毕，以避免间断的情况。其二，是预制钢筋混凝土支撑，在使用该工艺的同时，主要是利用钢筋做支护，在矿井上将钢筋正确的安装到位，使钢筋的连接产生牢固的作用，从而表现出合理的支护强度，相应的成本低，只是质量和伸缩性方面体现了缺陷。再就是砼支护操作，其主要任务是施工操作中喷射砼的施工方法，使砼支撑得以有效建立于实际的施工操作之中，使砼支护方法与锚柱支护方法互相融合在一起，使施工操作中的围岩能够封闭到位并对其加以固。在执行其中的相关项目时，必须把浇注水泥使用的专门器材安排在适当的地方，从而让整个施工操作流程看起来更为安全。在掘进施工中，必须在开始施工前设置临时锚索，并在建筑施工进行时按照施工现场状况适当喷洒砼薄层水泥，待砼薄层水泥可满足施工要求后，可完成锚索安装操作，在施工进行时通过锚网喷射混凝土采取具体的措施方法，逐步增加金属网的力量，以保障混凝土支护质量。

　　3.3动态监测在支护技术中的应用

　　尽管在施工前做好了充分准备，但依旧会出现较多突发情况，例如，技术人员针对支护情况进行了比较合理的计算，可是在实际应用工程中仍然存在着支护围岩比较软弱等问题的情况。上述情况不利于采矿工程继续进行，可能会阻碍施工的进程，严重的可能会导致停工的情况发生。因此，可利用现代化动态监测技术，对采矿工程的挖掘过程进行动态监测，可及时对突发问题进行识别，当支护运行中通过对锚索检测可以第一时间找到可能产生的问题，并通过较为有效的手段来对其进行定位，这就可以从根本上排除了出现问题的锚索，进而提高整个施工的安全系数。

　　4采矿工程巷道掘进和支护技术应用的注意事项

　　金属矿山采矿工程中，矿井巷道挖掘施工条件和保护工艺技术的使用都必须保证施工安全，以改善矿井巷道挖掘技术条件，并提高保护构件的坚固度和安全系数，以便于为开采工作提供安全保证。在巷道掘进与支护工艺的过程中，也必须重视技术操作环节，以减少由于细节原因所带来的风险，在我国矿山采矿工程中，对巷道掘进与支护工艺的注意事项，主要有以下几点。

　　4.1设备质量

　　巷道掘进施工中，所采用的破碎装置、矿石装载作业装置、掘进机等，均应当保证设备产品质量符合国家标准及作业要求，而通过对机械设备产品质量的严格监督管理，可以提升机械设备作业效能和产量效益，以保证施工产品质量，增强对金属矿山采矿工程的质量安全保证。出了设备质量管理之外，在设备应用中也必须进行相应的管理，以防止发生对机械设备的误用，从而导致操作安全问题产生。

　　4.2支护技术应用及时性

　　巷道掘进项目是长期而庞大的工程建设任务，在实施工程中必须建立完善的规范和技术，提高巷道掘进的安全，所以新方法的运用必须有效、合理，以支护构件对巷道空间产生支撑的作用。支护的使用过程中需进行动态监控，对支护环境进行全面监控，保障支撑构件的支护安全。当出现支撑构件的稳定性问题或其他情况应及时进行有效解决，保证施工巷道环境的安全与稳定。

　　4.3支护结构的科学合理性

　　巷道掘进设计时，由于支护构件对巷道周围的围岩应力影响进行了支承和调节，以及随着巷道掘进时施工截面的变化而产生的应力影响差异，为了增加对应力的调节能力，起到有效的保护作用，就必须对开挖截面性状合理调节，并对支护构件形成了相应调节，以达到分散应力的目的，保持良好的支护巷道空间。

　　5总结

　　巷道掘进和支护保护是矿山工程建设中的重要内容，关乎着矿山工程建设的能否顺畅进行，因此必须做好对巷道挖掘和保护的是建设工作，对以往施工经验加以总结，并根据施工实际情况落实相应的施工细则。为了实现矿山开采功能安全、平稳、有效的发挥，并增加金属矿石开采总量，在具体工程建设环节中要搞好巷道掘进和基础防护工作，加厚管理锚杆托板，并采取动态监测技术，正确把握临时支护技术要领，合理利用配套的锚杆保护系统。