侯華營

摘 要：隨著社會經濟的不斷發(fā)展與進步，科學技術的不斷改革與創(chuàng)新，煤礦行業(yè)發(fā)展得到了質的飛躍。煤礦企業(yè)要想最大化滿足社會對于煤炭資源的需求，創(chuàng)造出更多的經濟效益和社會效益，就必須保障煤礦生產過程的安全性。巷道工程支護工作作為煤礦軟巖巷道開采過程的重中之重，是一個必不可少的關鍵部分，煤礦企業(yè)要不斷加強軟巖巷道的支護維護工作，采取先進的支護技術，有效提高巷道支護的質量，實現(xiàn)煤礦安全穩(wěn)定地高效生產。該文將進一步對煤礦軟巖巷道工程支護展開分析與探討。

關鍵詞：煤礦軟巖巷道 工程支護 技術實施

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）02（b）-0040-02

當前是一個經濟全球化的時代，煤礦行業(yè)的發(fā)展要與時俱進，跟上時代前進腳步。煤礦企業(yè)在對軟巖巷道進行開采作業(yè)時，必須高度重視到開采的安全可靠性，要事先做好巷道工程支護建設工作。軟巖工程實質是指與塑性大變形工程巖體相關的巖體工程，比如軟巖隧道工程、軟巖邊坡工程以及軟巖巷道工程等。眾所周知，煤礦作為一項高危險的行業(yè)，它的地質環(huán)境直接決定了工程建設的難度，軟巖巷道工程支護問題一直給煤礦企業(yè)的正常煤礦開采帶來了嚴重的影響。伴隨著社會煤礦開采力度的不斷增大，煤礦開采環(huán)境也變得越來越復雜，軟巖礦井數(shù)量急劇上升，煤礦企業(yè)要充分利用軟巖巷道工程支護技術，不斷提高支護工作質量，促進企業(yè)和諧穩(wěn)定的發(fā)展。

1 當前煤礦軟巖巷道工程支護存在的主要問題

1.1 軟巖巷道變形破壞的特征

軟巖巷道受到變形破壞的特征主要包括了以下幾個方面： （1）軟巖巷道變形表現(xiàn)出的是蠕變變形3個階段的變化規(guī)律，同時具備了顯著的效益。例如在開始階段，巷道來壓塊、變形量較大，軟巖巷道的自問能力偏低[1]，煤礦企業(yè)要是不在此階段對其進行支護維護工作，就會導致巖快直接掉落，從而引起巷道產生嚴重的破壞性。如果相關工作人員不根據(jù)軟巖巷道的變形特點，一味利用鋼性支架進行支護，這樣也無法達到支護的效果，會導致支架被壓壞，巷道會出現(xiàn)垮落現(xiàn)象；（2）軟巖巷道通常呈現(xiàn)為環(huán)向受壓，并且是非對稱，煤礦企業(yè)在對軟巖巷道進行掘進開挖后，不只是巷道頂板容易發(fā)生冒落問題，底板也會發(fā)生劇烈的底鼓現(xiàn)象，一旦工作人員不及時采取有效的控制措施，就會導致底板產生嚴重底鼓，同時引起兩幫的破壞；（3）軟巖巷道的變形程度會隨著開采礦井的深度加大而變大，在不同區(qū)域的開采礦區(qū)，會有著不同的地質環(huán)境條件，它們都具備了一個軟化臨界深度，一旦大于臨界深度，就會進一步提高煤礦企業(yè)的支護難度；（4）軟巖的吸水和失水都會引起軟巖巷道產生膨脹變形破壞以及泥化破壞。

1.2 軟巖巷道支護存在的相關問題

軟巖巷道的支護問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）支護人員未能嚴格按照圍巖變形的實際破壞機理采取支護手段，要想保證支護過程與圍巖變形過程的協(xié)調配合，就必須事先展開對圍巖變形機理的深入調查分析，這樣才能正確地選擇好支護時間、支護參數(shù)以及支護類型；（2）支護的采用對策，由于煤礦的軟巖巷道與硬巖巷道變形破壞特征是存在明顯的區(qū)別的，支護技術人員應該根據(jù)軟巖巷道的變形特點，有針對性地選擇支護對策，而不是一味地選擇常規(guī)的支護手段與方法；（3）支護參數(shù)。支護參數(shù)的合理選擇作為維持巷道安全穩(wěn)定性的關鍵因素之一，支護人員要注重參數(shù)的合理選擇，不能按照傳統(tǒng)的觀念，一直沿用工程類比法，因為一旦面對地質條件較為復雜的軟巖巷道，該項方法就不能滿足支護的相關要求，容易發(fā)生煤礦安全事故[2]。

2 煤礦軟巖巷道支護技術的研究探討

2.1 軟巖巷道支護的主要措施

煤礦企業(yè)在對軟巖巷道展開支護工作前，必須對該工程區(qū)域展開詳細的調查和分析，不能只是采取常規(guī)的支護方法和措施，要按照工程的實際需求，有針對性地設計支護方案。

（1）相關工作人員要加強噴層或者網的剛度和強度，要合理在某些薄弱環(huán)節(jié)，融入錨梁支護，這樣才能夠有效提高圍巖表面的約束能力，防止巷道破碎區(qū)朝著縱深方向發(fā)展。

（2）支護人員要適當?shù)馗鶕?jù)實際情況采取二次支護，要保證二次支護具備足夠的強度，實現(xiàn)一次支護的柔性。只要保證軟巖巷道不會失去穩(wěn)定性的前提條件下，我們可以讓圍巖出現(xiàn)較大的變形，使其充分地釋放出能量。此外，支護體后期要具備一定的剛度和強度，實現(xiàn)對圍巖與支護過量變形的有效控制管理。

（3）有效完成軟巖巷道后壁支護，工作人員要使用全長錨固全螺紋鋼等強錨桿，這樣可以提高圍巖自承圈的厚度，達成后壁的支護工作。接著，支護人員還必須對錨索進行加固工作，因為正常錨索的長度都會比較大，它可以深入到深部較穩(wěn)定的巖層中，有效避免圍巖出現(xiàn)有害變形，能夠優(yōu)化圍巖的受力狀態(tài)，只要通過提高圍巖自承圈的厚度，就可以完成后壁的支護工作。支護技術人員可以通過改變支護結構，在煤礦軟巖巷道的兩底腳加入斜拉錨桿或者是巷道底板開挖成反底拱形，同時增加錨梁支護，這樣就能夠有效產生完整封閉的支護整體。

（4）支護人員要想有效降低圍巖的破壞，增大圍巖的強度，提高圍巖的自承能力。就必須首先推廣光面爆破，減少圍巖的震動，從而實現(xiàn)對圍巖環(huán)向裂縫的有效控制，最大程度上維持圍巖的整體強度。然后是要最大可能地保持軟巖巷道周圍的光滑平整，防止巷道出現(xiàn)應力過于集中的問題，最后是要優(yōu)先使用膨脹材料充滿錨桿孔，有效形成全長錨固[3]。

2.2 煤礦軟巖巷道的最佳支護時間

煤礦企業(yè)在對軟巖巷道開挖掘進之后，巷道的圍巖應力就會發(fā)生相應的變化，其中切向應力會在巷壁周圍發(fā)生高度集中，從而造成這個區(qū)域的巖層屈服進入塑性工作狀態(tài)，也就產生了塑性區(qū)。當塑性區(qū)出現(xiàn)后，就會導致應力集中區(qū)從巖壁朝著縱深方向推進，一旦它的強度超過了巷道圍巖屈服強度時，會形成嶄新的塑性區(qū)，從而重復地延伸發(fā)展。因此，煤礦企業(yè)必須高度重視此種現(xiàn)象，要及時采取有效的支護手段，防止松動破壞區(qū)的出現(xiàn)。通常情況下，煤礦軟巖巷道塑性區(qū)的形成，對于支護體來說會具備兩個不同的力學效益。其中一個是應力集中區(qū)朝著圍巖深部地區(qū)轉移，降低了應力集中的破壞性，另一個則是圍巖中切向和徑向應力的減小，有效降低了作用在支護體上的荷載力。

煤礦企業(yè)在面對高應力的軟巖巷道支護來說，可以適當讓其形成穩(wěn)定的塑性區(qū)，但必須堅決杜絕非塑性區(qū)的形成發(fā)展，支護人員要科學判斷出支護的最佳時間，這樣才能在最大程度上利用好塑性區(qū)的承載能力，又能夠避免松動破壞區(qū)的形成。因此，對于煤礦軟巖巷道的最佳支護時間的實質就是最大程度地發(fā)揮出塑性區(qū)的承載能力，又能夠掌握了解到松動破壞區(qū)的出現(xiàn)時間。

3 結語

綜上所述，煤礦企業(yè)要想得到穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展，保障煤礦得到安全的開采，就必須加強煤礦軟巖巷道的支護工作。支護技術人員必須不斷提高自身的專業(yè)知識和技能，要根據(jù)工作區(qū)域的實際地質特點，有針對性地展開支護工作，合理選擇支護參數(shù)和類型，運用先進的支護技術不斷提高支護的效果，推動煤礦企業(yè)和諧發(fā)展，創(chuàng)造出更多的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 何滿潮.調動深部圍巖強度—— 21世紀軟巖巷道支護新方向[C]//巖石力學與工程學會第六次學術大會論文集.北京：科學出版社，2012：55-58.

[2] 何滿潮，李春華，王樹仁.大斷面軟巖硐室開挖非線性力學特性數(shù)值模擬研究[J].巖土工程學報，2012，24（4）：483-486.

[3] 何滿潮.軟巖技術現(xiàn)狀與展望：世紀之交軟巖工程技術現(xiàn)狀與展望[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2012.