關于井下地質構造對巷道支護的影響分析

孔德全

摘 要：在煤礦開采中，井下巷道挖掘是最關鍵的一個環(huán)節(jié)，對煤礦開采效率與質量有著重要影響。在這一過程中，會遇到不同類型的地質構造，不僅關系著煤礦開采工作進行，而且對巷道支護影響也是非常大的。為此，本文主要論述了常見的地質構造類型，并對地質構造對巷道支護的影響進行了分析，以便提升支護方法的科學性。

關鍵詞：井下；地質構造；巷道支護；影響

引言：隨著社會經(jīng)濟水平的提升，煤礦開采業(yè)也有了進一步發(fā)展，由于開采地區(qū)具有一定的復雜性，給其井下作業(yè)帶來了一定風險。為了提升井下生產(chǎn)作業(yè)安全系數(shù)，需要做好巷道支護工作。在科學技術不斷發(fā)展的今天，新的支護方式層出不窮，為了安全作業(yè)，必須要對井下地質構造進行分析，以便更好的改善支護方法。

一、常見的地質構造類型

（一）復合頂板

復合頂板地質構造主要有兩部分組成，一部分是煤線；另一部分是薄巖層，在一定程度上提升了井下作業(yè)的危險性。尤其是在該頂板中進行巷道支護過程中，如果其支護方式不當，或者未進行有效處理，會對整個結構造成不良影響。

（二）小斷層

小斷層是比較常見的一種井下地質構造，相對其它地質構造而言，它對巷道支護的影響是最大的。主要是因為一旦出現(xiàn)小斷層，就可能導致煤層的頂板出現(xiàn)位移的，甚至出現(xiàn)尖滅的現(xiàn)象，嚴重的情況下，還會發(fā)生揉皺現(xiàn)象，進而會加大對巷道支護的影響。

二、井下地質構造對巷道支護的影響

（一）褶皺區(qū)域應力分布分析

褶皺區(qū)域是井下區(qū)域的重要一部分，其構造應力主要是來源于構造運動。在對其應力進行分析的過程中，主要是運用了數(shù)值模擬手段，該方法能夠比較準確的判斷應急集中的區(qū)域。通過模擬分析可知，應力集中的區(qū)域主要在底部巖層及巖層軸部附近、樞紐線附近等[1]。另外，還能夠發(fā)現(xiàn)在其兩翼的應力集中非常微弱。

為了更有效的分析井下地質構造對巷道支護的影響，還需要分析褶皺區(qū)域應力的性質。這就需要聘請專業(yè)人員，并結合實地資料進行分析。通常情況下，褶皺區(qū)域的應力大多都屬于水平應力，而且在整個應力中，構造應力是核心。此外，垂直應力與水平應力還是不同的，主要是由地層的深淺決定的。當在地層深部時，前者是高于后者的，當在淺部地層時，則恰恰相反。

（二）構造應力對巷道支護的影響

在井下巷道挖掘中，地質構造之所以對巷道支護產(chǎn)生了巨大的影響，其中有很大一部分原因是其構造應力與巷道支護有很大的關系。雖然影響巷道挖掘的因素有多種，但是影響最大、最廣泛的就是構造應力。它對其每個環(huán)節(jié)都有一定的影響。主要是因為在實際挖掘過程中，片幫和冒頂?shù)膯栴}是經(jīng)常出現(xiàn)的，而這一現(xiàn)象與其構造應力是分不開的，并且會嚴重阻礙巷道挖掘順利進行。另外，由于巷道挖掘受地質影響比較大，所以對巷道支護方式進行了限制，如果方式不合理，就會出現(xiàn)各種問題，降低整體支護效果。例如，錨索斷裂、錨桿破損等問題，大大提升了井下作業(yè)的危險性。此外，在實際作業(yè)中，還會對頂板及兩幫產(chǎn)生不良影響，十分容易使其出現(xiàn)劇烈位移等問題，影響正常施工作業(yè)。如果在巷道挖掘過程中，也出現(xiàn)了采動應力，那么該應力就會與構造應力有機結合起來，發(fā)揮更大的沖擊力，因此會對巷道支護產(chǎn)生非常嚴重的影響。在這一狀態(tài)下，對其支護的要求也是極高的。為了進行有效的支護，必須要根據(jù)具體情況和井下的地質構造類型，對其支護參數(shù)進行合理的調整和科學設置。如果該參數(shù)與相關的應力場不符，就會大大增加應力場的壓力，最終還會導致巷道變形，降低巷道支護效果，影響井下作業(yè)正常進行。同時，還會在很大程度上對地壓造成沖擊，出現(xiàn)危險事故，甚至出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，對人的生命安全造成威脅。因此，在進行巷道支護過程中，必須要對井下地質構造對巷道支護的影響進行全面的分析，做好相應的防范措施，選擇與之相適應的支護方式。由于構造應力對其影響比較大，因此必須要對其構造應力加以重視。

在巷道支護過程中，構造應力區(qū)域的支護是最具有挑戰(zhàn)性的，而且也是最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，因此必須要采取有效的支護方式，以防沖擊地壓等不良現(xiàn)象發(fā)生。因此，在該區(qū)域進行巷道支護過程中，首先必須按照相關流程進行支護，減少差錯出現(xiàn)。其次，在滿足常規(guī)需求的同時，還要進一步提升其承載能力，保證巷道的穩(wěn)定性[2]。第三，由于水平應力是構造應力中最最重要的組成部分，對巷道支護影響最大，還具有較強的突發(fā)性，因此在進行支護時必須要進步提升支護的強度，進而可在一定程度上減少應力集中對自身的不良影響。第三，為了防止頂板和兩幫出現(xiàn)位移的現(xiàn)象，也需要為其增加支護強度，提升頂板和兩幫的牢固性、可靠性。第四，材料是巷道支護必不可少的，其質量的高低與其抗沖擊性具有直接關系。因此，必須要在支護材料質量上進行嚴格把關，盡可能采取抗沖擊性強的材料，以便降低集中應力對巷道支護的影響。而且在應力區(qū)域進行巷道支護時，如果其應力過，就大會導致巷道變形，還且是突發(fā)性的，運用質量好的材料有利于降低巷道變形的概率，進而充分發(fā)揮巷道作用，保證井下作業(yè)安全，提升施工人員的安全系數(shù)。最后，通常情況下，構造應力所釋放的沖擊能力都是比較大的，一旦造成巷道變形，就會降低整個圍巖的穩(wěn)定性。為了有效解決這一問題，可以通過全斷面的方式，提升支護的閉合性，確保圍巖整體性，進而可創(chuàng)造一種相對安全的施工作業(yè)環(huán)境。

結論：總而言之，井下地質構造有多種類型，而且對巷道支護產(chǎn)生著重要影響。為了提升巷道支護的有效性，確保井下作業(yè)安全，減少人員傷亡，就必須要采取合適的支護方式，并對地質構造中的構造應力對其支護的影響進行分析，對其釋放特征進行充分考慮，在此基礎上全方位的設計支護，對井下作業(yè)順利進行具有重要意義。

參考文獻：

[1]趙向陽.淺談井下地質構造對巷道支護的影響[J].陜西煤碳，2018（05）：147-149.

[2]于月鵬.井下地質構造對巷道支護的影響分析[J].能源與節(jié)能，2017（01）：168-169.