煤礦軟巖巷道支護技術的研究及發(fā)展

馬文超

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于煤炭資源的需求也在不斷增加，因此采礦行業(yè)也進入到了一個高速發(fā)展的時期。然而隨著煤礦開挖深度的不斷增加，其受到的外側(cè)的壓力以及礦井上部的壓力就越大，這就需要礦井采取必要的支護措施進行防護，保證礦井的安全，很多的礦井安全事故就是由于巷道支護不到位形成的，因此在新時期、新形勢下我們必須加強巷道的支護防范工作。近年來，在礦井支護方面，我國取得了很大的進展，煤礦軟巖巷道支護技術也得到了不斷地發(fā)展和推廣，煤礦軟巖巷道支護技術對于軟巖防護具有重要作用。在這種背景下，對于煤礦軟巖巷道支護技術的研究及發(fā)展進行研究和探討具有重要的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：煤礦 軟巖巷道 支護技術 研究 發(fā)展

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（c）-0096-01

軟巖巷道支護的質(zhì)量和水平直接關系到深部礦井的安全，直接關系到礦工的生命財產(chǎn)安全，因此我們必須加以重視。在軟巖巷道支護的過程中，由于受到礦井周圍以及頂部的壓力，其對于支護的要求是非常嚴格的，再加上多種因素的綜合影響以及多種問題層出不窮，都對應支護工程的質(zhì)量帶來威脅，為了保證采礦工程的順利進行，我們必須加強煤礦軟巖巷道支護技術的研究與應用。本文將從軟巖的基本概念和基本論述出發(fā)，在充分了解軟巖的基礎上再對軟巖巷道變形破壞的原因以及軟巖巷道支護存在的問題進行了分析和論述，最后對于當前法的軟巖巷道支護技術進行了介紹，希望給讀者一定的啟示。

1 軟巖的概念

1.1 軟巖的基本概念

就目前軟巖的研究現(xiàn)狀來看，一般情況下，我們將軟巖分為兩大類，一種是工程軟巖，一種是地質(zhì)型軟巖。所謂工程軟巖，它是指在受到了一定的工程作用力的條件下，會發(fā)生明顯的形狀變化的巖體結構，這種巖體或是軟巖何其自身的強度以及工程作用力的大小有著很大的關系。另外其中的地質(zhì)軟巖，它是一種具有顯著的地質(zhì)巖層特征的軟巖，這種軟巖的顯著特性是巖體的強度比較低、容易受到風化、巖層之間的膠結效果差等等，因此它主要是和自身的性質(zhì)有關，和工程的作用力無關。

1.2 軟巖的特性分析

軟巖的特性主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面主要變現(xiàn)為軟巖的臨界荷載，當軟巖的臨界荷載超過一定范圍之后，軟巖的穩(wěn)定性能就會受到威脅，當超過一定的荷載值之后，軟巖的巖體形狀就會發(fā)生變化，并隨著荷載作用力的不斷增加，變化程度在不斷加深；另一方面，軟巖的特性還表現(xiàn)為它的軟化臨界深度，當軟巖巷道的深度在合理范圍之內(nèi)，巖層的變化程度也會在合理范圍之內(nèi)，但是隨著巷道深度的增加或是達到一定的深度之后，巷道周圍的巖層就會明顯發(fā)生形變，影響支護的效果。

2 軟巖巷道的變形特點及支護存在的問題分析

2.1 軟巖巷道的變形特點

煤礦開挖程度的不斷加深使得巷道挖掘的深度也在不斷增加，因此為了保證巷道支護的效果，巷道支護的結構也會變得更加復雜，因此巷道支護的影響因素也在不斷增加，長時間的支護探討和實踐表明，影響巷道變形的因素以及特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是軟巖巷道在建設初期的時候，一般變形的速度比較快，變形的時間也比較長，因此是最需要進行支護保護的階段；二是軟巖巷道在變化的過程中，每個部位的變形量具有不可預判性不和確定性；三是由于礦井的巷道變形是具有一定的時效性的，因此錨桿的受力也是受到外界作用的影響的，因此錨桿的受力分析也是進行支護的重要環(huán)節(jié)。

2.2 軟巖支護存在的問題分析

巷道支護的強度有待進一步提高.巷道的支護方案一般都是建立在科學的設計和全面的勘測基礎之上的，但是在實際的支護設計中卻存在著很多的缺陷，嚴重影響到了巷道支護的強度，這和巷道支護設計人員的素質(zhì)以及巷道設計的不合理有著直接的關系。

錨桿預應力不足.錨桿支護是巷道支護的主要形式之一，也是影響支護效果的重要因素之一，作為衡量錨桿支護效果的重要參數(shù)之一的預應力對于錨桿作用起到直接的作用，巷道支護過程中，很多時候都是因為錨桿預應力不足而使得支護強度和效果不佳。因此在錨桿的設計安裝過程中，應該和巷道實際相結合，準確判斷預應力大小。

巷道支護工程的質(zhì)量問題。由于巷道支護工程具有很多的不可控因素，因此，質(zhì)量問題也是影響支護效果的重要因素，比如在施工過程中，施工人員沒有按照施工規(guī)范或是施工工藝進行施工、質(zhì)量檢測人員工作不到位、質(zhì)量控制點把控不好等等都是我們需要進行解決的問題。

3 軟巖巷道支護技術

3.1 軟巖巷道支護的技術關鍵

根據(jù)軟巖的力學特點，要使軟巖巷道支護取得成功要把握好三個技術關鍵：正確的確定軟巖變形機制的復合型、將復合型有效的轉(zhuǎn)化為單一性和合理的運用復合型變性力學機制的轉(zhuǎn)化技術。在支護設計時不能只進行單一型的支護設計，要根據(jù)每個受力點的力學特性使用聯(lián)合支護方式，設計最適合復合型變形力學特點的支護方案，確保軟巖巷道支護的綜合性能。

3.2 軟巖巷道支護技術改進

第一，提高支護強度，錨桿支護系統(tǒng)一般都具有一個剛度與強度的臨界值，如果低于這個臨界值巷道就會開始發(fā)生不穩(wěn)定的形變，使圍巖遭到破壞。第二，提高錨桿的預應力，錨桿的預應力越高，支護系統(tǒng)越具備主動性，其支護強度也就越大，反之就會造成圍巖強度降低，使得巷道變形。因此只有提高錨桿的預應力才能最大程度的發(fā)揮錨桿支護的作用。第三，擴大下扎腳，在支護設計時，可以加長錨桿底腳或者增大下扎腳來防止巷道底部的凸起現(xiàn)象。第四，努力使支護材料之間的匹配最優(yōu)化，只有保證支護材料的參數(shù)與其部件力學性能想匹配，才能保證支護系統(tǒng)的正常工作，起到支護系統(tǒng)的預期效果。

4 結語

我國對于煤礦軟巖巷道支護技術的研究由來已久，從上個世紀的六七十年代起至今，我國在煤礦軟巖巷道支護技術的研究方面也已經(jīng)取得了一定的研究成果，相關的理論技術也在不斷的進步與發(fā)展。但是由于受到很多的相關的因素的影響，在煤礦軟巖巷道支護技術的研究方面還存在很多的問題，比如巷道支護的理論以及支護設計等方面還存在一些漏洞，另外在巷道支護技術的應用程度、相關地質(zhì)資料的收集、軟巖的研究力度等方面還有很多提升和改善的空間。所以對于當前煤礦軟巖巷道支護技術發(fā)展的過程中，我們還應該加強技術的創(chuàng)新與推廣應用，注重理論聯(lián)系實際，努力將我國的煤礦軟巖巷道支護技術推向一個新的高度。

參考文獻

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