張佰通，柏 楊

（錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026300）

我國大部分礦產(chǎn)資源埋藏在地下，礦山開采工作主要在地下進行，在地下采礦的過程中要開挖大量的巷道，這樣才能保持巷道運輸?shù)耐〞常瑥亩茉诰卤ＷC各種大型生產(chǎn)設備的運行。隨著礦山開采深度的增加以及開采強度的提高，導致了井礦巷道的使用環(huán)境日趨復雜，由于地應力較高、巷道周圍的圍巖較為松動，這也增加了礦山巷道的支護難度[1]。近年來，隨著采礦行業(yè)的發(fā)展，支護技術也越來越先進，支護技術為確保礦山開采的穩(wěn)定運行、減少安全事故的發(fā)生發(fā)揮了重要作用。支護技術也成為了井下礦山開采過程中的關鍵技術，以下對井下礦山常見的支護方式進行分析。

1 常見支護技術分析

由于不同的礦山埋藏深度以及地質(zhì)環(huán)境都各不一樣，這就要求我們在井下巷道的支護過程中，要根據(jù)實際情況選擇不同的支護技術。常見的支護技術主要包括錨桿支護、錨索支護、噴漿支護，石材支護、木材支護[2]。

1.1 錨桿支護

錨桿支護在井下礦山的支護過程中應用范圍十分廣泛，按照不同錨桿的類型對其進行分類，可將其分為砂漿錨桿、漲殼式錨桿、快硬水泥卷錨桿、管縫式錨桿，如圖1所示。不同的錨桿類型有著不同的結構特點，因此不同的錨桿類型適用于不同的礦山開采環(huán)境。

有些礦體也多垂直節(jié)理發(fā)育，礦體多節(jié)理縫隙，在后期的礦山開采過程中，很容易導致礦體斷裂。在這時可以用砂漿錨桿進行支護，以保證工作環(huán)境的安全性。在火成巖礦體中，基層圍巖多為片麻巖，在成礦過程中有斷裂發(fā)育，在這種開采條件下，可以選用漲殼式錨桿。漲殼式錨桿有利于適應片麻巖的節(jié)理構造需求，從而有利于提高井下礦山開采工作的安全性，不僅如此，漲殼式錨桿還可以有效減少礦山開采過程中的礦石貧化現(xiàn)象[3]。

在當下礦山井下巷道支護過程中，快硬水泥卷錨桿的應用范圍越來越廣泛，一般適用于基層圍巖穩(wěn)定性較高，但是在局部礦體上有節(jié)理裂隙發(fā)育的礦山。在這種情況下，安裝快硬水泥卷錨桿較為方便快捷、且便于安裝。在安裝時，只需要開著鉆眼，將快硬水泥卷浸泡后放入鉆眼中。而管縫式錨桿適用于緊貼斷層的礦體，由于靠近斷層的礦體穩(wěn)定性較差，受到周圍環(huán)境所影響啊，坍塌的可能性較大，在這種情況下，可以用管縫式錨桿進行加固[4]。

圖1 礦山井下巷道支護結構

1.2 錨索支護技術

在選擇礦體支護技術的過程中，要充分考慮礦體的賦存條件，錨索支護適用于厚度較大、傾角較小、礦體靠近斷裂帶下盤、且具有節(jié)理發(fā)育的礦體。在這種情況下，一般會選擇尾砂充填采礦法進行采礦作業(yè)。尾砂充填采礦法可以減少礦山開采過程中受地質(zhì)條件的影響，對頂板的穩(wěn)定性程度要求較高。由于采場周圍的巖體不夠穩(wěn)定，往往需要借助魚錨索進行粘合支護，以提高頂板的穩(wěn)定性。錨索可以分為短錨索和長錨索，在礦體總體穩(wěn)定、頂板相對較薄且井礦巷道沒有陷落現(xiàn)象時，可以利用錨索所進行支護。

1.3 噴漿支護

在井下礦山的開采過程中，常見的開采方式為填充法，倘若填充材料不達標，填充材料的膠結度較差，會增加充填體坍塌的風險，從而會影響礦山開采工作的進度，嚴重者將危害采礦人員的生命安全。不僅如此，充填體坍塌還會增加礦石的損失貧化率。而噴漿支護技術可以有效確保充填采礦法的穩(wěn)定性，能夠減少充填采礦法在采礦過程中的風險，如下圖2所示。

圖2 巷道敷設結構

1.4 石材、木材支護

在地下采空面積較大時，為了確保采礦的安全性，會把之前開采過程中產(chǎn)生的廢石，堆放在采空區(qū)起到支護作用，這就是石材支護技術。而木材支護技術的應用時間早于石材支護技術，在使用淺孔留礦采礦法時，頂板處容易出現(xiàn)圍巖掉落的現(xiàn)象，與石材支護相比，用木材進行支護，較為經(jīng)濟實惠，如圖3所示。

圖3 地下采礦支護情況

2 支護技術在井下運輸巷道及采場中的應用措施分析

2.1 合理地選擇井下運輸巷道及采場支護方式

不同礦山有著不同的地質(zhì)條件，其礦巖的強度也各不一樣，這就要求我們再選擇井下運輸巷道和采場支護措施時，要充分考慮礦山巖體的強度、礦體的賦存條件和礦山開采規(guī)律。這樣才能確保所選擇的支護技術，符合礦山巖體的穩(wěn)定性，從而能在礦山開采過程中起到相應的支護作用。其次在選擇礦山支護材料時，不能只考慮眼前的經(jīng)濟效益，使用成本較低、質(zhì)量較差的支護材料。要在確保支護材料質(zhì)量的過程中，盡量選擇便宜且容易保管的材料。支護技術的操作工藝也不宜太復雜，在今后的發(fā)展過程中，礦山支護技術的機械化水平也將越來越高，這樣一來才能更好地滿足井下礦山的開采需求。

2.2 做好支護前的準備工作

在進行井下運輸巷道及采場的支護之前，要充分了解該礦山周圍的地質(zhì)情況，結合礦山開采工作的進度安排，根據(jù)礦體巖層的結構性質(zhì)，選擇合適的支護架設地點。在確定支護方案時，要將保證工作人員的生命安全作為首要目標。在支護措施施工之前，要先在礦山巷道頂部增加錨桿的長度和承載力，這樣才能有效提高井礦巷道頂部的穩(wěn)定性。其中尤其要重視頂板承壓的實際情況，在支護系統(tǒng)安裝完成之后，要對支護設施的預應承載力進行檢測，這樣才能更好地確定支護設施的承壓范圍。從而能夠有效避免因壓力過大，而導致的支護設施變形現(xiàn)象。

2.3 噴射混凝土支護技術的應用

噴射混凝土支護技術具有操作簡單、穩(wěn)定性較高的特點，在礦山井下支護過程中，應用范圍十分廣泛。噴射混凝土支護的原料為水泥、混凝土和加速凝劑，將三者充分的混合攪拌之后，用噴砂機噴涂在井礦巷道的圍壁上。噴射混凝土支護技術適用于礦體巖石性質(zhì)較軟的礦山，在使用過程中，首先要安裝錨桿。在采掘情況航道過程中，跟隨著挖掘進度，先噴射混凝土，再安裝錨桿。錨桿可以對噴層起到頂托作用，而噴射混凝土可以確保錨桿鉆孔工作的安全性。一般來說，在礦山井下巷道中，為確保巷道的穩(wěn)定性，還要進行混凝土的復噴。

2.4 聯(lián)合支護技術的應用

對于規(guī)模較大、結構較為復雜的礦山，在井礦巷道的掘進過程中，多采用聯(lián)合支護技術。將多種支護技術交叉使用，這樣一來可以有效緩解在井礦巷道的掘進過程中出現(xiàn)的頂板變形現(xiàn)象。聯(lián)合支護技術能夠彌補噴射混凝土支護技術的缺陷，與噴射混凝土支護技術相比，具有更高的安全性能，可以更好地保證井下運輸巷道及采場作業(yè)的安全性。在今后的發(fā)展過程中，聯(lián)合支護技術也將日趨完善，支護系統(tǒng)的穩(wěn)固性將有所提高。但是隨著礦山開采深度的增加，地壓也會越來越高，在使用聯(lián)合支護技術時，也要及時對支護設施進行加固。這樣才能避免頂板脫落和支護變形的現(xiàn)象。

3 結束語

隨著我國礦山開采深度的增加，在今后的礦山開采過程中，巷道深入地下，礦體巖層的結構也越來越復雜。為了給采礦人員提供一個相對安全的工作環(huán)境，就要求礦山開采單位要重視起支護措施，要采取合理的支護技術，提高礦山巖層的承壓性和穩(wěn)定性。這樣才能有效減少礦山開采過程中，因支護不當而導致頂板塌陷和碎石掉落而引發(fā)的安全事故，也能提高井礦巷道和采場的抗變形能力。