煤礦軟巖巷道掘進支護技術研究

曹祺　劉旭

摘 要：在對煤礦軟巖巷道開展掘進支護期間，務必要確保對應選取掘進支護參數及掘進支護方式的科學合理性，這對煤礦軟巖巷道掘進支護有序開展有著十分重要的意義。文章通過闡述煤礦軟巖巷道，對煤礦軟巖巷道掘進支護技術展開探討，旨在為如何促進煤礦軟巖巷道掘進支護安全有序開展研究適用提供一些思路。

關鍵詞：煤礦軟巖巷道；掘進；支護

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.063

0 引言

相較于煤礦硬巖巷道支護，煤礦軟巖巷道掘進支護難度明顯更高，由此對煤礦相關施工提出了尤為嚴苛的要求。煤礦軟巖巷道是煤礦生產開采中時常要面對的一大重要問題[1]。因煤礦軟巖巷道所處地質環境十分復雜，其掘進支護技術很大程度上影響著煤礦生產開采的順利進行。隨著近年來煤礦開采深度的不斷加深，煤礦軟巖巷道亦越來越多。現階段，因煤礦軟巖巷道掘進支護不利使眾多煤礦企業遭受了極大的人身財產損失，導致煤礦生產開采面臨無法發展的困境。由此可見，對煤礦軟巖巷道掘進支護技術開展研究，有著十分重要的現實意義。

1 煤礦軟巖巷道概述

1.1 軟巖

工程軟巖指的是在工程力影響前提，可產生明顯塑形變形的工程巖體，其一般難以實現有效支護。軟巖種類多種多樣，包括有流變型、破碎型、松散型以及硬巖軟化型等。軟巖松散水平高，巖體結構松散，強度及穩定性不足。現階段，較為多見的炭質泥巖、砂質泥巖等均屬于軟巖范疇。

1.2 煤礦軟巖巷道

煤礦軟巖巷道極易發生變形，變形持續時間長，且伴有流變性質。一般而言，變形時間可持續約2個月，甚至可達到約半年。煤礦軟巖巷道存在極高的變形速率，只要產生變形征兆，則變形范圍會迅速擴大，進一步對煤礦巷道安全運營造成負面影響[2]。煤礦軟巖巷道較為顯著的特征為自穩時間不足，圍巖變形明顯，同時軟巖周圍會產生明顯來壓。煤礦軟巖巷道支護壓力主要來自四周，松軟的巖層土質結構疏松，無法對上方巖層重量進行有效承載。因而，煤礦軟巖圍巖就算在自重作用下，同樣會引發垂直變形情況。

2 煤礦軟巖巷道掘進支護技術

煤礦軟巖巷道是煤礦生產開采中時常要面對的一大重要問題。因煤礦軟巖巷道所處地質環境十分復雜，其掘進支護技術很大程度上影響著煤礦生產開采的順利進行。全面煤礦企業在時代發展新形勢下，要緊隨社會發展腳步，強化改革創新，在先進科學技術、成功發展經驗的支持下逐步強化煤礦軟巖巷道掘進支護技術的科學合理應用，如何進一步促進煤礦軟巖巷道掘進支護安全有序開展可以從以下相關內容著手：

2.1 煤礦軟巖巷道掘進技術

伴隨機械自動化技術的不斷進步，現階段煤礦軟巖巷道掘進大多推行機械作業，且主要采用鉆爆法，常規機械化作業線包括氣腿式鑿巖機+耙斗式裝巖機、液壓鉆車+履帶式挖掘裝卸機等、液壓鉆車+側卸式裝巖機等。相較于傳統人工掘進，機械化作業可極大程度提高工作效率，減輕施工人員工作負擔，有效縮減煤礦巷道掘進施工時長。

在煤礦軟巖巷道掘進開始之前，要求對巷道周圍巖層狀況、掘進路線等開展系統研究，依據巖層實際情況，結合煤礦企業所擁有的施工設備，制定選取科學合理的掘進方式及施工設備。煤礦軟巖巷道掘進通常采用鉆爆法掘進或綜掘機掘進等方式，其中前一種掘進方式往往應用于堅硬巖層的掘進，而后一種掘進方式平均速度快，掘進獲取的巷道外壁光滑可為巷道支護創造極大便利，促進支護構架與圍巖充分相連，實現可觀的承載力。在巷道掘進期間，鉆爆法掘進要求開展濕式鑿巖防塵，綜掘機掘進要求選取濕式除塵風機除塵。

2.2 煤礦軟巖巷道支護技術

在煤礦軟巖巷道掘進支護施工期間，一般施工過程可劃分成初次支護、二次支護及地板支護管理，務必要切實依據支護施工標準開展操作，對巖層受力因素開展全面系統分析，依托提升巖層強度、承載能力，增強支護結構穩定性，為巷道強度提供切實保障。

現階段，煤礦巷道掘進支護施工大多選取的支護技術包括有錨網噴支護技術、錨桿聯合支護技術。其中，錨網噴支護技術在施工期間可與圍巖開展密切相連，進一步防止圍巖引發潮解、風化情況，且有助于提升圍巖強度；與此同時，噴網中的鋼筋網可促使噴網獲取極佳的柔韌性，新一步防止圍巖出現多處裂縫，確保巖體整體性；此外，實踐應用中的U型鋼錨網噴聯合支護技術、砌碹技術，具備高緊密性、及時有效等特征。錨注支護技術大多應用于已挖掘完畢的圍巖開展噴漿封閉處理，防止圍巖出現變形、風化，通過將注漿錨桿注入圍巖中，開展注漿加固施工，可實現對圍巖結構的轉變，進一步提升圍巖抗壓強度、承載能力。在煤礦軟巖巷道掘進施工過程中，一般會結合巷道巖層實際情況開展針對的支護系統布置，就好比，高應力軟巖巷道可選取強力錨桿組合支護系統，低強度高膨脹性軟巖可選取錨噴支護結合混凝土整體碹符合支護系統，易破碎軟巖可選取錨注一體化支護系統等，煤礦軟巖巷道中，各巷道分段可設置不同的支護體系[3]。

3 結束語

總而言之，煤礦軟巖巷道掘進支護是一項復雜的系統工程。在煤礦生產開采期間，伴隨煤礦挖掘深度的加深，煤礦巷道對應承載的應力必然不斷加強，倘若巷道圍巖引發脫落、坍塌等情況，則會進一步使煤礦安全生產面臨極大的威脅。鑒于此，相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗，清楚認識煤礦軟巖巷道內涵特征，全面分析煤礦軟巖巷道掘進支護中存在的主要問題，強化煤礦軟巖巷道掘進支護技術的科學合理應用，積極促進煤礦軟巖巷道掘進支護安全有序開展。

參考文獻：

[1]房新亮.煤礦軟巖巷道掘進支護技術探討[J].科技資訊，2016，14

（28）：49.

[2]謝拓.煤礦軟巖巷道支護技術的研究及發展[J].科技與企業，2014，12（02）：155-156.

[3]張德學，崗戰偉.煤礦井下軟巖巷道施工支護技術研究應用[J].內蒙古煤炭經濟，2016，19（07）：16.

基金項目：1.安徽省高等學校省級自然科學研究項目《基于雙向聚能爆破快速掘進工藝的研究與應用》（項目編號：KJ2017A641）

2.淮南職業技術學院教科研重點項目《雙向聚能爆破在淮南煤礦巷道掘進中應用的研究》（項目編號：HKJ16-1）

作者簡介：曹祺（1981-），男，安徽淮南人，碩士，講師，研究方向：井巷工程和爆破工程。endprint