淺談頂板軟巖巷道掘進支護施工

（太原理工大學礦業(yè)工程學院，太原 030024）

摘 要：煤炭行業(yè)中的開采技術問題，本身存在比較多方面的影響，其安全性也需要進一步的進行論證。本文將重點對頂板軟巖掘進支護施工技術中存在的問題進行分析，研究其基本特點，提升合理化的解決措施和方案。

關鍵詞：頂板軟巖;巷道掘進;支護;施工

隨著煤礦使用時間的不斷延長，本身可采煤層逐漸減少，開采難度越來越高，技術人員需要對開采技術難度比較大的部分進行處理，在頂板軟巖巷道中開展掘進支護是一項難度比較大的作業(yè)，其施工質(zhì)量直接影響最終生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性。施工質(zhì)量包括施工材料的使用、支護技術工藝熟練程度、施工作業(yè)質(zhì)量等多方面的影響，同時也都決定著礦井的經(jīng)濟效益情況。本文將重點對頂板軟巖巷道掘進支護技術進行分析，對一些規(guī)律性內(nèi)容進行總結(jié)，盡可能做到能夠提前預測、提前判斷，在安全生產(chǎn)的基礎上提升經(jīng)濟效益水平。

1 頂板軟巖巷道掘進支護存在的問題

第一，在掘進過程中需要進行一定的程度的爆破處理，藥量的控制必須足夠精確，一旦出現(xiàn)不準確的情況，將會造成軟巖結(jié)構的破壞，使巖體的整體穩(wěn)定性受到影響，出現(xiàn)滑動面上的移動量大于最大允許值，巖體結(jié)構失去原本的形狀。斷層的影響也是比較明顯的，在地層中在絕大部分情況下，都會存在一定的斷層出現(xiàn)，而且類型各不相同，斷層的活動使得地層的信息發(fā)生變化，出現(xiàn)不一致。在掘進過程中，會經(jīng)歷不同的斷層，不同斷層的實際情況也存在諸多的差異，因此掘進方法的選擇上也會造成一定的影響，而且在斷層兩端本身的應力存在差異，穿過時掘進設備會經(jīng)歷比較大的周圍自然應力變化過程，可能存在危險的可能。

第二，煤礦巖體的抗拉強度相對較低，在掘進過程中，隨著暴露面積的逐漸增加，本身承受應力強度也越來越大，隨著時間的不斷延長，當附加應力超過自身能夠承受的應力時，巖體會發(fā)生冒落的現(xiàn)象，存在一定的安全隱患。

第三，在施工進行的過程中，隨著采空區(qū)的面積逐漸增加，整體的應力會重新分布，這一過程是需要時間的，如果沒有這一階段內(nèi)將回柱放頂完成，將會出現(xiàn)局部的應力集中現(xiàn)象，巖體中強度相對比較低的部分就會首先發(fā)生破壞，造成瓦斯涌出的現(xiàn)象，影響工程安全。

2 頂板軟巖巷道掘進支護技術的特點

2.1 整體速度相對較快

當巖體本身處于一種構造應力場下時，本身會具有一定的穩(wěn)定性，地殼會發(fā)生水平方向的移動，移動的存在是出現(xiàn)整體地質(zhì)構造變化的最終原因。巖性比較單一時，受到不同的應力作用效果會出現(xiàn)斷層等地質(zhì)構造。在原本褶皺存在的地區(qū)，褶皺會變得更加明顯，在中間部位發(fā)生裂縫的可能性就越大，這時如果恰好在之下為煤層時，煤層的吸水性就會發(fā)揮，同時軸部地區(qū)的應力集中，應力變化十分明顯，在回采過程中進行支護的難度比較大，但是整體施工速度比較快。

2.2 膨脹壓力比較大

煤層偽頂由于是軟巖存在，本身的完整性不足，強度不高，因此在支護過程中很容易出現(xiàn)頂板事故。尤其是遇到整體強度都不高的情況，頂板、煤層、底板都比較軟時，最終的掘進施工難度將會更大，缺乏提供足夠抵抗應力的巖體，只要依靠臨時支護來進行處理，保證圍巖的整體穩(wěn)定性。

3 頂板軟巖支護提升措施

3.1 加強施工管理

在施工過程開展過程中，應當充分的對施工作業(yè)的人員進行責任分配：第一，指定專門人們對工作面的基本情況進行勘察，確保整體的地質(zhì)條件能夠?qū)崟r的進行檢測，防止頂板的移動過大，發(fā)生事故。第二，加強對于設計環(huán)節(jié)的重視，在施工作業(yè)時提前設置足夠的煤柱為后期使用做準備，認真管理掘進面和巷道之間的關系，防止巷道被破壞。第三，做好安全生產(chǎn)管理，每次在井下作業(yè)都需要安全專門的負責人員進行監(jiān)督，保證礦井的整體安全性，技術人員嚴格按照實際工程施工規(guī)范進行施工，保證施工作業(yè)的準確性，避免由于人工原因造成的工程質(zhì)量問題。第四，落實終身制的管理辦法，對于工程項目的安全性終身負責，從而保證相關責任人員在設計過程中能夠嚴格按照規(guī)范內(nèi)容要求來完成，支護材料采購環(huán)節(jié)不存在問題，材料的質(zhì)量能夠滿足實際要求，做好質(zhì)量監(jiān)督和管理工作。第五，對于施工單位管轄范圍內(nèi)的巷道環(huán)境情況進行詳細的了解，做好實時監(jiān)控和檢測，當發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題及時進行處理。

3.2 改進措施分析

第一，當施工巷道穿過兩種不同地層類型時，包括不同性質(zhì)的破碎帶或者斷層帶，技術人員應當提前在頂板位置進行爆破處理，可以采用錨桿向整體巖體的斜上方進行安裝，或者采用其他措施來提升前方巖體的整體固結(jié)度，增加整體摩擦力，使頂板的穩(wěn)定性大幅度提升，全面控制頂板的安全性。第二，如果循環(huán)進尺的幅度過大時，應當及時進行控制，避免對頂板造成大范圍的影響，在軟巖頂板的施工過程中，應當盡可能降低進尺數(shù)，選擇短掘快進的方式，將原本能夠一次完成的掘進，分成多次來實施，嚴格控制頂板的安全穩(wěn)定。第三，嚴格控制工程施工質(zhì)量的影響，避免出現(xiàn)工程質(zhì)量問題導致的重新加強已完成部分的工作，這樣不僅無法達到預定的工程質(zhì)量，多次機械設備的影響導致巖體穩(wěn)定性降低，同時也會造成成本浪費量增加，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益。第四，煤礦企業(yè)應當認真執(zhí)行管理責任制，做好相關施工記錄工作，管理部門隨機選擇時間對施工現(xiàn)場進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題立即進行處理，采用高標準嚴要求的模式對實際工程質(zhì)量進行全面的管理。第五，充分使用輔助手段來對地層中的不穩(wěn)定成分進行處理，例如噴射一定量混凝土填充，進行人為注漿提升承載力，從而有效的提升巷道頂板的強度，降低發(fā)生危險的可能。

4 結(jié)束語

本文主要對目前頂板軟巖巷道掘進支護工作中限制因素進行分析，主要包括地層條件的影響以及工程技術水平的限制，導致對于該位置的工程施工難度比較大。頂板軟巖本身的掘進具有一定的特點相對其他掘進工程存在一定的不同，在實際施工作業(yè)開展時值得注意。結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗對巖體頂板軟巖支護工作進行全面的控制，做好全面的施工管理工作保證施工組織體系完善，提升施工質(zhì)量，從不同的方面來解決頂板軟巖巷道掘進支護施工中的難題。

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