深井高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)實(shí)踐

姚鑫

摘 要：為了更好的開發(fā)利用煤炭資源，礦井的開挖深度在不斷增加，深部找礦和采礦也已經(jīng)逐漸成為了采礦行業(yè)的主要方向之一，而隨著礦井深度的不斷加深，由于礦壓的不斷增強(qiáng)，很多的巖體在深部轉(zhuǎn)化成了具有很強(qiáng)的高應(yīng)力的軟巖，軟巖的出現(xiàn)使得巷道支護(hù)的難度在不斷增加，很多的巷道由于存在質(zhì)量問題或是安全隱患，需要進(jìn)行重新或是多次返修，不僅影響力采礦的正常進(jìn)行，也帶來了重大的安全隱患。為此，我們必須加強(qiáng)深井高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)方式和技術(shù)的研究，創(chuàng)新當(dāng)前的支護(hù)技術(shù)，更好的保證支護(hù)安全和巷道安全。在這種背景下，對(duì)于深井高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)實(shí)踐進(jìn)行研究和分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：深井 高應(yīng)力軟巖 巷道 支護(hù)

中圖分類號(hào)：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（c）-0093-01

巷道的支護(hù)問題一直是困擾礦區(qū)正常生產(chǎn)的重要因素之一，如果巷道支護(hù)問題不能得到重視和正確的處理的話，不僅會(huì)帶來很多的安全隱患，同時(shí)還會(huì)造成一定的礦難事故。特別是新形勢(shì)下，礦井的深度在不斷增加，高應(yīng)力軟巖巷道的出現(xiàn)更給當(dāng)前的巷道支護(hù)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)，因此，深井高應(yīng)力軟巖巷道問題一直是確保煤礦正常安全生產(chǎn)的一個(gè)重要話題。由于高應(yīng)力軟巖具有強(qiáng)度比較低、巖土縫隙比較大等特點(diǎn)，因此，對(duì)于高應(yīng)力軟巖巷道來說，其巷道的變性特征以及變形影響因素也具有一定的特殊性。本文也將從深井高應(yīng)力軟巖巷道變形破壞特征與破壞影響因素出發(fā)，對(duì)于深井高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)對(duì)策進(jìn)行了分析，希望給讀者一定的啟示。

1 巷道圍巖的變性特征及破壞原因分析

1.1 巷道圍巖的變形特征分析

煤礦是我國最常用的能源之一，因此，如何正確的開發(fā)和利用煤炭資源已經(jīng)成為了我們共同關(guān)注的問題，為了更好的保證采礦的進(jìn)行和礦井采礦的安全，我們必須重視對(duì)于深井高應(yīng)力軟巖的巷道支護(hù)工作。但是由于深井巷道受到很高的高應(yīng)力，而且影響因素也在不斷增多，因此，我們必須對(duì)于巷道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面掌控，然后要對(duì)破壞想到變形的不穩(wěn)定因素進(jìn)行了解和控制，以下我們也將對(duì)巷道圍巖的變形特征進(jìn)行分析。

巷道圍巖建設(shè)初期變形快，穩(wěn)定性差.在巷道支護(hù)工程施工初期，深井高應(yīng)力的巷道圍巖一般都具有這樣一個(gè)特性，那就是在這個(gè)時(shí)期是圍巖穩(wěn)定性最差的階段，同時(shí)巷道圍巖在這個(gè)時(shí)期的自穩(wěn)時(shí)間比較短，受到壓力比較大，因此，變形的程度比較大，而且持續(xù)的時(shí)間也比較長，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)于圍巖支護(hù)的整個(gè)系統(tǒng)帶來安全威脅，使得支護(hù)承受力分布不均勻。

巷道圍巖的變形量不同，變形范圍大.當(dāng)軟巖巷道在進(jìn)行開挖的過程中，在開挖之后，巷道的周圍午誒就會(huì)發(fā)生不同程度的位移現(xiàn)象，其主要表現(xiàn)在軟巖的巷道支護(hù)板塊錯(cuò)位移動(dòng)、頂板有向下移動(dòng)的趨勢(shì)等等，但是由于變形的范圍比較大，或是每個(gè)變形的部位的變化程度都不盡相同，這就給支護(hù)檢查和二次支護(hù)造成困難，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成支護(hù)墻體出現(xiàn)裂痕，給安全造成威脅。

巷道圍巖的穩(wěn)定性和負(fù)載力和深度有很大關(guān)聯(lián)性。一般情況下，巷道軟巖的特性主要變現(xiàn)為兩個(gè)方面，它們分別是軟巖的臨界荷載和軟化臨界深度，也就是說軟巖或是巷道的圍巖承受能力和穩(wěn)定性都是受到荷載作用和礦井的深度的限制的，當(dāng)巷道圍巖的荷載或是深度超過一定程度時(shí)，都會(huì)發(fā)生一定的形變，影響其固有的穩(wěn)定性。

1.2 深井高應(yīng)力軟巖巷道破壞的原因分析

地質(zhì)構(gòu)造因素影響：對(duì)于深度較大的礦井，很多時(shí)候都會(huì)受到周圍地質(zhì)構(gòu)造的影響，比如如果礦井周圍正好處于斷層區(qū)，那么其巖體的強(qiáng)度或是構(gòu)造應(yīng)力等都會(huì)受到不利影響，并造成很多破壞性行為，威脅到支護(hù)的穩(wěn)定性。

深井的高應(yīng)力因素：隨著煤礦礦井深度的不斷增加，礦井的高應(yīng)力也會(huì)不斷增加，再加上圍巖的自身重力作用、構(gòu)造應(yīng)力以及在支護(hù)工程施工過程中的對(duì)工程的影響作用力等都會(huì)成為深井圍巖穩(wěn)定性的影響因素。

支護(hù)方式選擇：一般情況下，在支護(hù)方式的選擇過程中都需要根據(jù)礦井的實(shí)際情況而定，否則一旦支護(hù)方式不合理，錨桿支護(hù)能力就會(huì)受到影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成支護(hù)的墻體開裂。

水的因素：當(dāng)?shù)V井深度達(dá)到一定程度后，很多情況下會(huì)受到水的侵蝕和軟化作用，給巷道支護(hù)帶來困難，使得支護(hù)環(huán)境變得更惡劣，同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力不均，使得圍巖更容易受到破壞。

2 深井高應(yīng)力軟巖巷道變形的控制和支護(hù)工藝研究

巷道圍巖卸壓進(jìn)行應(yīng)力釋放。高應(yīng)力狀態(tài)下巷道荷載較大，圍巖初期變形速度快，難以控制，在常規(guī)的支護(hù)方式不能奏效的情況下，采用應(yīng)力釋放的方法，降低巷道圍巖峰值應(yīng)力，使圍巖于不穩(wěn)定蠕變向穩(wěn)定蠕變轉(zhuǎn)變，控制巷道圍巖變形！

錨桿支護(hù)圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論。錨桿支護(hù)圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論適用于圍巖松軟、破碎及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巷道支護(hù)技術(shù)！應(yīng)用高強(qiáng)度錨桿支護(hù)，可以改善錨固巖體的力學(xué)性能，改變圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，使錨固區(qū)域內(nèi)的巖體形成統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)，控制圍巖破碎區(qū)、塑性區(qū)的發(fā)展，從而有利于巷道圍巖的穩(wěn)定。

錨索支護(hù)具有錨固深度大，承載能力高，可施加較大預(yù)應(yīng)力并能將巷道的圍巖應(yīng)力向圍巖深部轉(zhuǎn)移，因而可獲得比較理想的支護(hù)加固效果，是目前最可靠、最理想的一種手段。

錨注加固技術(shù)，注漿對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)面進(jìn)行充填，將破碎巖體重新膠結(jié)成整體，提高了圍巖的整體承載能力，為錨桿、錨索的錨固提供了可靠的著力基礎(chǔ)，有效地阻止巷道圍巖變形。另外注漿泵采用可調(diào)壓的氣動(dòng)注漿泵，注漿時(shí)以先稀后稠為原則，注漿時(shí)可逐步增大水泥漿的濃度，并適量加入水玻璃。采用錨網(wǎng)索噴支護(hù)加上注漿加固技術(shù)能夠有效地控制巷道圍巖的變形。

3 結(jié)語

加強(qiáng)深井高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)需要解決的首要問題就是要保證圍巖的抗壓能力和支護(hù)的強(qiáng)度，隨著軟巖支護(hù)技術(shù)和理論研究進(jìn)展的不斷加快，相關(guān)的理論實(shí)踐正在進(jìn)一步更新和完善，因此，對(duì)于當(dāng)前的深井高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)，我們應(yīng)該充滿信心，同時(shí)注重支護(hù)方式以及技術(shù)的創(chuàng)新，當(dāng)然由于每個(gè)煤礦或是深井的地質(zhì)環(huán)境具有一定的差異性，因此，還需要和本地區(qū)和礦區(qū)的實(shí)際相結(jié)合，正確看待本礦區(qū)存在的問題，根據(jù)礦區(qū)煤礦巷道的變形特征和變形影響因素，積極尋找行之有效的支護(hù)對(duì)策，只有這樣，才能更好的保證深井巷道的安全。

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