欒嵐

通化鋼鐵集團板石礦業(yè)有限責(zé)任公司 吉林白山 134300

1 常見的采礦掘進方式

1.1 機械化掘進

機械化掘進是一個綜合性且繁雜的階段，其是由許多工業(yè)設(shè)備一同運行來完成的，如懸臂式掘進機、運輸飛機、鉆探機、通風(fēng)降溫設(shè)備、電氣設(shè)備等。在其中以懸臂式掘進機更為關(guān)鍵，其工作效能的高矮，將立即決策掘進作業(yè)實際效果的優(yōu)劣[1]。目前該機器設(shè)備技術(shù)性可以達到開采掘進作業(yè)的規(guī)定。

1.2 拋錨—體化掘進

拋錨一體化掘進是在錨桿支護技術(shù)性的基本上發(fā)展趨勢的一種新式掘進方法，其將掘進與錨桿支護二者合理融合起來，能夠在減少掘進作業(yè)時間的基本上，保證 掘進工作的安全性，避免煤巷施工現(xiàn)場風(fēng)險的產(chǎn)生。

2 采礦工程巷道掘進的相關(guān)分析

2.1 采礦工程巷道掘進的概念

在礦產(chǎn)資源開采的過程中，主要有以下幾種形式：第一，一體化開鑿方式。這一方式的使用效率比較高，在使用的過程中既可以實現(xiàn)開鑿工作的一體化，同時，也可以有效地保證施工環(huán)境的安全，提高開采的效率。第二，大斷面連續(xù)開鑿技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用會受到地理環(huán)境的影響，需要在特定的地勢環(huán)境中才能夠使用。第三，現(xiàn)代化的綜合機械掘進方法。這個方法的使用會涉及大量的機械設(shè)備，從而有效地提高了開鑿的工作效率，對采礦技術(shù)人員的專業(yè)能力也帶來了一定的挑戰(zhàn)。

2.2 礦產(chǎn)資源開采技術(shù)條件

針對礦產(chǎn)資源的開采需要一定的技術(shù)條件限制，其中主要涉及以下幾點：

2.2.1 地壓變化

它是對于巖石力學(xué)典型性災(zāi)難檢測以及預(yù)警信息層面的內(nèi)容科學(xué)研究。伴隨著表淺資源開采完畢，絕大多數(shù)稀有金屬礦山開采遭遇資源降低或匱乏的局勢，很多礦山開采已慢慢轉(zhuǎn)到深層成礦的開采。伴隨著開采深層的提升，深層地應(yīng)力水準較高，顯著差別于表淺，開采振蕩導(dǎo)致礦、圍巖系統(tǒng)軟件失衡，進而引起地壓災(zāi)難顯現(xiàn)的狀況更加廣泛且更加明顯，導(dǎo)致傷亡與機器設(shè)備毀壞的地壓安全事故概率也相對呈顯著增長的趨勢。巖爆作為一種典型性的地壓災(zāi)難宏觀經(jīng)濟顯現(xiàn)狀況，是高地應(yīng)力標準下地下建筑基坑開挖全過程中，導(dǎo)致一部分礦、圍巖系統(tǒng)軟件中地應(yīng)力累加，當(dāng)超出其延展性極限時，存儲于巖石中的延展性應(yīng)變力能忽然釋放出來，因此造成崩裂松動、脫落、彈跳乃至投擲等狀況；它很有可能導(dǎo)致傷亡、機器設(shè)備毀壞，造成 礦山開采開采高效率減少、經(jīng)濟發(fā)展成本上升等，巖爆是深水井成礦開采的重特大安全隱患。伴隨著開采已逐漸向深層遷移，巖石處在高地應(yīng)力情況，水準地應(yīng)力對巷道和采場可靠性危害明顯，礦、圍巖存有中等水平巖爆選擇性，開采抗壓強度大，地壓顯現(xiàn)[2]。

針對地壓和巖爆危害問題：①提出開展微震監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試及震源定位試驗研究；②實現(xiàn)地壓與巖爆活動及開采現(xiàn)狀調(diào)查實時跟蹤分析；③實現(xiàn)地壓與巖爆危害孕育過程微震信息實時辨識與分析；④實現(xiàn)地壓與巖爆活動震源定位及災(zāi)害預(yù)警技術(shù)研究，為礦山安全生產(chǎn)和科學(xué)管理提供依據(jù)和技術(shù)支撐。

2.2.2 巷道頂板

對于在礦產(chǎn)開采的過程中，部分巷道巖石結(jié)構(gòu)比較破碎。因此，根據(jù)分析巷道的斷面尺寸、巷道的服務(wù)年限和功能用途以及軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀這三個因素對巷道支護形式和參數(shù)選擇的影響。以巖體質(zhì)量RMR分級結(jié)果為基礎(chǔ)，基于巷道支護分級影響因素，修正RMR取值并修正巷道支護級別。

3 采礦工程巷道掘進和支護技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 選擇恰當(dāng)?shù)牟删蚍椒?/h3>

礦山開采過程中，二步驟充填體回采是一項重要的課題，爆破振動不可避免地會對相鄰巷道，原巖頂板，充填體巷道及圍巖造成一定的影響；其中，對充填體造成的影響是最明顯的，因為充填體穩(wěn)固性系數(shù)f值遠小于原巖的穩(wěn)固性系數(shù)。為減少爆破振動對充填體影響，提出無爆破振動在充填體掘進中的應(yīng)用。

現(xiàn)以井下高程486-500m的礦體為例，486-500m需要在486m形成采場的底部結(jié)構(gòu)，486m掘進巷道都在充填體中，可以采取人工爆破掘進和無爆破振動掘進兩種方式，對這兩種掘進方式進行了分析對比。人工爆破掘進的缺點：在充填體中人工爆破掘進時，爆破振動會對充填體巷道及圍巖造成很大程度的破壞，使得原本就不穩(wěn)固的巷道更加破碎，危險系數(shù)增大。無爆破振動掘進，無爆破振動掘進可以減少對充填體巷道及圍巖的破壞，不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生炮振裂縫，保持了圍巖完整性，從而增大了圍巖自身地承載能力，進而很大程度上提高了施工的安全性。

3.2 巷道的聯(lián)合支護方法

依據(jù)巷道的尺寸結(jié)構(gòu)藕荷均衡錨桿支護基本原理說明，錨索深層次巷道圍巖產(chǎn)生鋼筋錨固區(qū)，相互配合巷道附近帶鋼及其鋼筋網(wǎng)片產(chǎn)生錨桿支護的小結(jié)構(gòu)，在圍巖產(chǎn)生變形時起基本抵擋變形的功效[3]。在這個基礎(chǔ)上相互配合錨索的應(yīng)用，錨索深層次圍巖深層，激發(fā)深層圍巖承載力與周圍巖體一起產(chǎn)生深層大的高韌性安裝結(jié)構(gòu)，在圍巖的變形全過程中與錨索產(chǎn)生的小結(jié)構(gòu)一同維護保養(yǎng)巷道的平穩(wěn)。

4 槽鋼式聯(lián)接器桁架支護系統(tǒng)設(shè)計

（1）桁架錨索規(guī)格及布置方式：φ17.8×7000，1×7股高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，鉆孔深度11.5m，鉆孔直徑60。桁架錨索底部跨度3000，距巷道幫部550，排距2m，錨索鉆孔與鉛垂線的夾角為30°。

（2）槽鋼采用高強度的A3鋼制成，長3500，寬100，厚度25。在槽鋼兩邊距端部250處焊接楔形鋼墊，后鉆取φ25、與鉛垂方向夾角30°的圓孔。

5 結(jié)語

在采礦工程實施的過程中，為了保證礦產(chǎn)資源開發(fā)生產(chǎn)工作的順利實施，就要采取相應(yīng)的巷道掘進以及支護技術(shù)。這樣不僅能夠保證施工作業(yè)環(huán)境的安全，同時提高開采的效率，為我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用起到有效地促進作用。