引言

采矿工程是资源开发的重要组成部分，巷道掘进和支护技术则是保障采矿作业顺利进行的关键环节。巷道掘进不仅需要高效的施工方法以提高作业效率，还需要科学的支护技术以确保施工和后续采矿作业的安全。本文旨在探讨和分析当前采矿工程中常用的巷道掘进与支护技术及其应用效果，以期为相关研究和实践提供参考。

1巷道掘进技术概述

1.1掘进技术的分类

巷道掘进技术主要可以分为三大类：综合机械化掘进、连续采煤机掘进和钻爆法掘进。

综合机械化掘进：这种技术主要使用悬臂式掘进机，适用于煤巷和部分岩巷的掘进。它能够实现连续切割、装载和运输，大幅提高掘进效率和安全性。综合机械化掘进技术在国内外得到了广泛应用，特别是在条件适宜的煤矿中，其优势尤为明显。

连续采煤机掘进：连续采煤机适用于大断面煤巷的快速掘进。这种设备集落煤、装运和行走功能于一体，能够在短时间内完成大断面的巷道掘进，适用于高产高效矿井。连续采煤机在国外应用较为广泛，近年来在我国部分矿区也得到了推广使用。

钻爆法掘进：这是最为传统的掘进方法，通过钻孔、装药、爆破的方式掘进巷道。钻爆法适用于各种地质条件，尤其在硬岩巷道掘进中表现出较好的适应性。尽管钻爆法效率相对较低，但在某些特定条件下，仍然是不可或缺的掘进方法。

1.2主要掘进设备介绍

悬臂式掘进机：悬臂式掘进机是综合机械化掘进的关键设备，具有切割、装载、运输等功能。它能够适应不同硬度的煤岩，实现高效掘进。悬臂式掘进机在我国煤矿中应用广泛，已经成为煤巷掘进的主要设备之一。

连续采煤机：连续采煤机集成了落煤、装运和行走功能，适用于大断面煤巷的快速掘进。这种设备在国外的应用较为成熟，近年来在我国部分高产高效矿井中也得到了应用。

凿岩机：凿岩机主要用于钻爆法掘进，通过钻孔、装药、爆破的方式完成巷道掘进。凿岩机在硬岩巷道掘进中表现出较好的适应性，是钻爆法掘进的核心设备之一。

2巷道支护技术研究

2.1支护技术的重要性

巷道支护技术在采矿工程中占据着至关重要的位置，其主要作用是确保巷道的稳定性，防止巷道坍塌，保障矿工的安全。合理的支护技术不仅能延长巷道的使用寿命，还能提高矿山的整体开采效率。

2.2常见支护方法分析

在采矿工程中，常见的巷道支护方法包括锚杆支护、锚喷支护、金属网支护和混凝土支护等。

锚杆支护：锚杆支护是通过在巷道围岩中安装锚杆，利用锚杆的锚固力增强围岩的稳定性。这种支护方法适用于各种岩性的巷道，具有施工简便、成本较低的优点。锚杆支护技术在国内外得到了广泛应用，已经成为巷道支护的主要方法之一。

锚喷支护：锚喷支护是锚杆和喷射混凝土的结合，通过在巷道表面喷射混凝土，形成一层保护层，增强巷道的稳定性。这种支护方法适用于围岩条件较差的巷道，能够有效防止围岩风化和松动。锚喷支护技术在国内外许多矿山中得到了应用，特别是在软岩巷道中，其支护效果尤为显著。

金属网支护：金属网支护是通过在巷道表面铺设金属网，再结合锚杆或喷射混凝土进行支护。这种支护方法能够有效防止围岩碎片的脱落，适用于围岩破碎、稳定性差的巷道。金属网支护在许多矿山中得到了应用，特别是在巷道围岩条件较差的情况下，其支护效果较为理想。

混凝土支护：混凝土支护是通过在巷道周围浇筑混凝土，形成一个坚固的支护结构。这种支护方法适用于地质条件复杂、围岩极不稳定的巷道，具有较高的支护强度和耐久性。尽管混凝土支护的成本较高，但在某些特殊条件下，仍然是不可或缺的支护方法。

2.3新型支护材料和技术

高强度钢杆：高强度钢杆具有更高的承载力和耐久性，能够有效增强巷道的稳定性。高强度钢杆在许多矿山中得到了应用，特别是在巷道围岩条件较差的情况下，其支护效果较为理想。

涨壳式锚杆：涨壳式锚杆通过机械涨壳的方式增加锚固力，适用于各种地质条件。涨壳式锚杆在国内外许多矿山中得到了应用，特别是在软岩巷道中，其支护效果尤为显著。

锚杆桁架技术：锚杆桁架技术通过将锚杆和高强度钢杆结合，形成一个桁架结构，显著提高巷道的支护效果。锚杆桁架技术在国内外许多矿山中得到了应用，特别是在地质条件复杂的巷道中，其支护效果较为理想。

3特殊条件下的巷道掘进与支护

3.1软弱围岩条件下的技术措施

“短掘短支”技术：这种方法通过缩短掘进和支护的循环长度，及时进行支护，减少巷道暴露时间，从而降低坍塌风险。在软弱围岩条件下，“短掘短支”技术能够有效提高巷道的稳定性，确保掘进工作的顺利进行。

预打撞楔法：预打撞楔法是在巷道掘进前，预先在围岩中打入木楔或金属楔，增强围岩的稳定性。这种方法适用于围岩极为破碎、容易发生坍塌的巷道，能够有效防止巷道掘进过程中的围岩脱落和坍塌。

3.2复杂地质环境下的应对策略

在复杂地质环境下，如高地应力、断层发育区域，巷道掘进和支护需要采取特别的策略。

地质预测和预处理：通过地质勘探和预测，了解地质构造和应力分布，采取相应的预处理措施，如超前支护和地质加固。地质预测和预处理能够有效降低复杂地质环境下的掘进风险，确保巷道的安全性。

强化支护设计：根据地质条件，设计更加强化的支护系统，如使用高强度支护材料和多重支护结构。强化支护设计能够有效提高巷道的稳定性，确保掘进工作的顺利进行。

3.3采空区巷道掘进技术

采空区巷道掘进是采矿工程中的一大难题，涉及到稳定性的评估和监控。

穿越采空区的施工技术：采用特殊的掘进技术和设备，如使用充填法或支护技术增强采空区的稳定性。在采空区巷道掘进中，穿越采空区的施工技术能够有效提高巷道的稳定性，确保掘进工作的顺利进行。

采空区稳定性的评估与监控：通过地质监测和应力分析，评估采空区的稳定性，采取相应的安全措施。采空区稳定性的评估与监控能够有效预防采空区坍塌，确保巷道的安全性。

结论

巷道掘进和支护技术在采矿工程中扮演着至关重要的角色，直接影响到采矿的安全、效率和成本。通过不断的技术创新和实践应用，可以有效提升巷道的稳定性和掘进效率，保障矿山的安全生产。未来，随着科技的发展，巷道掘进和支护技术将更加自动化、智能化，同时更加注重环保和矿工的安全。采矿企业应积极采用新技术、新设备，提高管理水平，推动采矿工程的可持续发展。

参考文献：

[1]赵连欢. 煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2024, (12): 136-138.

[2]张大宁,李传国. 煤矿采矿工程中巷道掘进和支护技术应用研究 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2024, (12): 157-159.

[3]高云,仇世邦. 采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究 [J]. 冶金与材料, 2024, 44 (06): 100-102.