深井高應力軟巖巷道的支護實踐

姚鑫

摘 要：為了更好的開發利用煤炭資源，礦井的開挖深度在不斷增加，深部找礦和采礦也已經逐漸成為了采礦行業的主要方向之一，而隨著礦井深度的不斷加深，由于礦壓的不斷增強，很多的巖體在深部轉化成了具有很強的高應力的軟巖，軟巖的出現使得巷道支護的難度在不斷增加，很多的巷道由于存在質量問題或是安全隱患，需要進行重新或是多次返修，不僅影響力采礦的正常進行，也帶來了重大的安全隱患。為此，我們必須加強深井高應力軟巖巷道的支護方式和技術的研究，創新當前的支護技術，更好的保證支護安全和巷道安全。在這種背景下，對于深井高應力軟巖巷道的支護實踐進行研究和分析具有重要的現實意義。

關鍵詞：深井 高應力軟巖 巷道 支護

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（c）-0093-01

巷道的支護問題一直是困擾礦區正常生產的重要因素之一，如果巷道支護問題不能得到重視和正確的處理的話，不僅會帶來很多的安全隱患，同時還會造成一定的礦難事故。特別是新形勢下，礦井的深度在不斷增加，高應力軟巖巷道的出現更給當前的巷道支護提出了更高的要求和挑戰，因此，深井高應力軟巖巷道問題一直是確保煤礦正常安全生產的一個重要話題。由于高應力軟巖具有強度比較低、巖土縫隙比較大等特點，因此，對于高應力軟巖巷道來說，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力軟巖巷道變形破壞特征與破壞影響因素出發，對于深井高應力軟巖巷道的支護對策進行了分析，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，如何正確的開發和利用煤炭資源已經成為了我們共同關注的問題，為了更好的保證采礦的進行和礦井采礦的安全，我們必須重視對于深井高應力軟巖的巷道支護工作。但是由于深井巷道受到很高的高應力，而且影響因素也在不斷增多，因此，我們必須對于巷道的結構進行全面掌控，然后要對破壞想到變形的不穩定因素進行了解和控制，以下我們也將對巷道圍巖的變形特征進行分析。

巷道圍巖建設初期變形快，穩定性差.在巷道支護工程施工初期，深井高應力的巷道圍巖一般都具有這樣一個特性，那就是在這個時期是圍巖穩定性最差的階段，同時巷道圍巖在這個時期的自穩時間比較短，受到壓力比較大，因此，變形的程度比較大，而且持續的時間也比較長，嚴重時還會對于圍巖支護的整個系統帶來安全威脅，使得支護承受力分布不均勻。

巷道圍巖的變形量不同，變形范圍大.當軟巖巷道在進行開挖的過程中，在開挖之后，巷道的周圍午誒就會發生不同程度的位移現象，其主要表現在軟巖的巷道支護板塊錯位移動、頂板有向下移動的趨勢等等，但是由于變形的范圍比較大，或是每個變形的部位的變化程度都不盡相同，這就給支護檢查和二次支護造成困難，嚴重時還會造成支護墻體出現裂痕，給安全造成威脅。

巷道圍巖的穩定性和負載力和深度有很大關聯性。一般情況下，巷道軟巖的特性主要變現為兩個方面，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定性都是受到荷載作用和礦井的深度的限制的，當巷道圍巖的荷載或是深度超過一定程度時，都會發生一定的形變，影響其固有的穩定性。

1.2 深井高應力軟巖巷道破壞的原因分析

地質構造因素影響：對于深度較大的礦井，很多時候都會受到周圍地質構造的影響，比如如果礦井周圍正好處于斷層區，那么其巖體的強度或是構造應力等都會受到不利影響，并造成很多破壞性行為，威脅到支護的穩定性。

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

支護方式選擇：一般情況下，在支護方式的選擇過程中都需要根據礦井的實際情況而定，否則一旦支護方式不合理，錨桿支護能力就會受到影響，嚴重時還會造成支護的墻體開裂。

水的因素：當礦井深度達到一定程度后，很多情況下會受到水的侵蝕和軟化作用，給巷道支護帶來困難，使得支護環境變得更惡劣，同時還會造成應力不均，使得圍巖更容易受到破壞。

2 深井高應力軟巖巷道變形的控制和支護工藝研究

巷道圍巖卸壓進行應力釋放。高應力狀態下巷道荷載較大，圍巖初期變形速度快，難以控制，在常規的支護方式不能奏效的情況下，采用應力釋放的方法，降低巷道圍巖峰值應力，使圍巖于不穩定蠕變向穩定蠕變轉變，控制巷道圍巖變形！

錨桿支護圍巖強度強化理論。錨桿支護圍巖強度強化理論適用于圍巖松軟、破碎及結構復雜的巷道支護技術！應用高強度錨桿支護，可以改善錨固巖體的力學性能，改變圍巖的應力狀態，使錨固區域內的巖體形成統一的承載結構，控制圍巖破碎區、塑性區的發展，從而有利于巷道圍巖的穩定。

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

錨注加固技術，注漿對圍巖結構面進行充填，將破碎巖體重新膠結成整體，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，有效地阻止巷道圍巖變形。另外注漿泵采用可調壓的氣動注漿泵，注漿時以先稀后稠為原則，注漿時可逐步增大水泥漿的濃度，并適量加入水玻璃。采用錨網索噴支護加上注漿加固技術能夠有效地控制巷道圍巖的變形。

3 結語

加強深井高應力軟巖巷道的支護需要解決的首要問題就是要保證圍巖的抗壓能力和支護的強度，隨著軟巖支護技術和理論研究進展的不斷加快，相關的理論實踐正在進一步更新和完善，因此，對于當前的深井高應力軟巖巷道的支護，我們應該充滿信心，同時注重支護方式以及技術的創新，當然由于每個煤礦或是深井的地質環境具有一定的差異性，因此，還需要和本地區和礦區的實際相結合，正確看待本礦區存在的問題，根據礦區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對策，只有這樣，才能更好的保證深井巷道的安全。

參考文獻

[1] 秦憲波.深井高應力軟巖巷道圍巖穩定性控制研究[D].山東科技大學，2011.

[2] 何滿潮，鄒正盛，彭濤.論高應力軟巖巷道支護對策[J].水文地質工程地質，1994，4：7-11.

[3] 高召寧，孟祥瑞.深井高應力軟巖巷道圍巖變形破壞及支護對策[J].中國煤炭，2007，1：8-11.

[4] 史志清，孔凡平，陳瑞峰.深井高應力軟巖巷道布置與支護[J].煤礦支護，2002，2：9-13，22.endprint