矿山巷道支护技术现状及优化改造对策分析

期刊: 环球科学 2026年第05期 DOI: 10.67328/BT1008 PDF下载

矿山巷道支护技术现状及优化改造对策分析

庞勃

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摘要矿山巷道是矿山开采的核心通道,承担着煤炭、矿石运输、人员通行及通风排水等重要功能,巷道支护技术作为保障巷道稳定、防范坍塌事故、确保矿山安全生产的关键技术,直接关系到矿山开采效率和作业人员生命安全。当前,随着矿山开采深度不断增加,地质条件日益复杂,传统巷道支护技术已难以适应复杂工况的需求,支护效果不佳、巷道变形、支护失效等问题频发,制约矿山安全生产和可持续发展。

关键词矿山巷道;支护技术;技术现状;

引言

矿山巷道支护是矿山开采过程中的核心环节,其核心作用是抵御围岩压力、控制巷道变形、防止巷道坍塌,为矿山开采作业提供安全稳定的作业空间。随着矿山开采向深部延伸,井下地质条件愈发复杂,围岩压力增大、地质构造复杂、地下水影响显著等问题日益突出,对巷道支护技术的可靠性、适应性和耐久性提出了更高要求。

当前,我国矿山巷道支护技术虽取得一定发展,形成了多种支护类型,但在实际应用中,仍存在支护技术选型不合理、支护工艺不规范、支护材料性能不足、维护管理不到位等问题,导致巷道支护失效、变形等现象频发,不仅影响矿山开采进度,还埋下严重的安全隐患。基于此,开展矿山巷道支护技术现状及优化改造对策分析具有重要的现实意义。

一、矿山巷道支护技术应用现状

1.常见支护技术类型及应用情况

当前矿山巷道支护技术种类较为丰富,根据支护原理和材料特性,主要分为传统支护技术和新型支护技术两大类。传统支护技术以砌碹支护、木支护、锚杆支护为主,这类技术工艺简单、成本较低,在浅部开采、地质条件简单的巷道中应用较为广泛,但存在支护强度不足、适应性差、使用寿命短等缺陷,难以适应复杂地质条件和深部开采需求。

新型支护技术包括锚索支护、锚喷支护、联合支护等,凭借支护强度高、适应性强、稳定性好等优势,在深部开采、复杂地质条件的巷道中应用逐渐广泛。其中,锚喷支护通过锚杆与喷射混凝土结合,有效提升围岩整体性和稳定性;锚索支护利用高强度锚索对围岩进行深层加固,适用于围岩压力较大的巷道。

2.支护技术应用整体特点

当前矿山巷道支护技术应用呈现出“传统与新型并存、区域差异明显”的特点。在浅部矿山、地质条件简单的区域,仍以传统支护技术为主,新型支护技术应用较少;在深部矿山、地质条件复杂的区域,新型支护技术应用比例逐步提升,但部分矿山仍存在盲目选用新型支护技术、未结合实际地质条件优化支护方案的问题。

二、矿山巷道支护技术现存问题及根源分析

1.现存核心问题

一是支护技术选型不合理,部分矿山在支护技术选型过程中,未充分结合巷道地质条件、围岩特性、开采深度等实际情况,盲目选用支护技术,导致支护技术与工况不匹配,出现支护强度不足、支护失效等问题。二是支护材料性能不足,部分支护材料质量不达标,强度、耐久性、抗腐蚀性较差,长期处于井下复杂环境中,易出现老化、损坏,影响支护效果和使用寿命。三是施工工艺不规范,部分施工人员专业素养不足,操作不规范,锚杆安装、喷射混凝土等关键工序施工质量不达标,导致支护结构稳定性下降。四是维护管理不到位,缺乏完善的支护维护管理制度,未定期对巷道支护结构进行检查和维护,对支护损坏、巷道变形等问题发现不及时、整改不彻底,埋下安全隐患。

2.问题产生的根源

一是技术认知不足,部分矿山企业对巷道支护技术的重要性认识不够,过度追求开采效率和成本控制,忽视支护技术的优化和升级,对新型支护技术的了解和应用不足。二是施工人员专业素养偏低,缺乏系统的专业培训,对支护技术原理、施工规范、操作流程了解不深入,操作不规范,导致施工质量不达标。三是管理体系不完善,缺乏健全的支护技术选型、施工管控、维护管理等相关制度,责任落实不到位,管理工作流于形式。四是技术研发投入不足,企业对支护技术创新和新型材料研发的投入较少,难以推动支护技术的升级换代,无法满足复杂地质条件下的支护需求。

三、矿山巷道支护技术优化改造对策

1.优化支护技术选型,适配实际工况

加强巷道施工前的地质勘察工作,组织专业人员对巷道地质条件、围岩特性、地下水情况等进行全面排查,建立详细的地质勘察档案,为支护技术选型提供科学依据。结合地质勘察结果,根据巷道用途、开采深度、围岩压力等实际情况,合理选用支护技术,避免盲目选型。对于地质条件简单、围岩压力较小的巷道,可选用传统支护技术,控制施工成本;对于深部开采、围岩压力较大、地质条件复杂的巷道,优先选用新型支护技术,或采用联合支护模式,结合多种支护技术的优势,提升支护效果。

2.提升支护材料性能,保障支护质量

加强支护材料的质量管控,严格选用符合标准、性能优良的支护材料,杜绝不合格材料流入施工现场。加大对新型支护材料的研发和应用力度,研发强度高、耐久性好、抗腐蚀性强、轻量化的支护材料,提升支护材料的适配性和使用寿命。同时,加强对支护材料的存放管理,根据材料特性采取有效的防护措施,避免材料受潮、变质、损坏,确保材料性能稳定。

3.规范施工工艺,提升施工水平

建立完善的施工管理制度,明确施工流程和质量标准,规范锚杆安装、喷射混凝土、锚索张拉等关键工序的施工操作,确保施工工艺符合规范要求。加强施工人员专业培训,提升施工人员的专业素养和操作规范性,使其熟练掌握支护技术原理、施工规范和操作流程,杜绝违规操作。加强施工过程中的现场管控,安排专业人员对施工质量进行全程监督,及时发现和整改施工中的问题,确保施工质量达标。

4.完善维护管理体系,强化后期管控

建立健全巷道支护维护管理制度,明确维护责任,将维护责任细化分解到具体岗位和个人,确保维护工作落到实处。定期对巷道支护结构进行全面检查,重点排查支护材料损坏、巷道变形、锚杆松动等问题,建立维护档案,对发现的问题及时制定整改方案,限期整改,形成闭环管理。加强对巷道支护的动态监测,引入先进的监测技术,实时监测巷道变形、围岩压力等参数,及时掌握支护结构的运行状态,提前预判安全隐患,采取针对性的防控措施。

5.加大技术创新投入,推动技术升级

矿山企业应加大对巷道支护技术创新的投入,加强与科研院校、企业的合作,开展新型支护技术、新型支护材料的研发工作,提升支护技术的智能化、机械化水平。推广应用先进的支护技术和施工工艺,结合矿山实际工况,优化支护方案,提升支护技术的适配性和实用性。同时,加强技术交流与学习,借鉴国内外先进的支护技术和管理经验,结合自身实际,优化完善巷道支护体系,推动支护技术的升级换代,满足复杂地质条件下矿山开采的需求。

四、结论

矿山巷道支护技术是保障矿山安全生产、提升开采效率的关键,当前我国矿山巷道支护技术虽呈现出传统与新型并存的发展态势,但在实际应用中仍存在支护技术选型不合理、支护材料性能不足、施工工艺不规范、维护管理不到位等问题,这些问题的产生与技术认知不足、人员素养偏低、管理体系不完善、技术创新投入不足等因素密切相关。

未来,随着矿山智能化、绿色化发展,需进一步加强巷道支护技术的创新与应用,研发更具适应性、稳定性和智能化的支护技术,完善支护管理体系,提升支护技术的整体水平,为矿山企业的可持续发展提供有力支撑。

参考文献

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