張學(xué)武

（永城職業(yè)學(xué)院,河南，永城 476600）

深部軟巖巷道支護(hù)原理及應(yīng)用

張學(xué)武

（永城職業(yè)學(xué)院,河南，永城 476600）

本文著手于深部軟巖巷道支護(hù)的技術(shù)原理，通過對深部軟巖秀巷道支護(hù)技術(shù)在唐口煤礦中的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行研究，有效的說明了深部軟巖秀巷道支護(hù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，為我國今后的礦山開采施工提供合理化的參考。

軟巖；巷道支護(hù)；礦山開采

0.引言

隨著我國礦山開采技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，越來越多先進(jìn)的開采技術(shù)被實(shí)際應(yīng)用到煤礦資源的開采過程中。伴隨著我國社會市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，市場對于煤礦資源的需求也在不斷增加，如何在今后的煤礦資源開采過程中實(shí)現(xiàn)加工開采的高效性與安全性，是我國相關(guān)部門繼續(xù)研究與解決的難題。

1.深部軟巖秀巷道支護(hù)技術(shù)

（1）在圍巖上實(shí)施錨注加固技術(shù)

錨注加固技術(shù)在我國煤礦資源的開采過程中屬于常見的開采技術(shù)之一，這一技術(shù)直接作用于巷道圍巖結(jié)構(gòu)上，在實(shí)際的應(yīng)用過程中充分的改善了威嚴(yán)的性質(zhì)，極大的改善了圍巖應(yīng)力分布情況，同時(shí)增強(qiáng)了弱面的力學(xué)性能，增大了巖體間的相對位移阻力，實(shí)現(xiàn)了圍巖穩(wěn)定性的整體提升[1]。其次，錨注加固技術(shù)在礦資源開采過程中實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以在巷道注漿以后，致使破碎的巖塊進(jìn)行重新凝結(jié)，形成一塊統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)，有效的發(fā)揮出了圍巖的穩(wěn)定性，讓巷道支架與圍巖實(shí)現(xiàn)共同作用，從而極大的減輕了支架承受的應(yīng)力，保持了圍巖的力學(xué)性質(zhì)，對煤礦開采的長期穩(wěn)定性起到了重大的意義。

（2）實(shí)施錨桿和錨索的聯(lián)合支護(hù)

在進(jìn)行巷道支護(hù)的過程中，實(shí)施錨桿和錨索的聯(lián)合支護(hù)，通過這一舉措，為采礦作業(yè)施加巷道表面的力，并且讓這股作用力與巷道內(nèi)部建立互相作用的關(guān)系，以此保證巷道施工的安全性。在進(jìn)行錨桿和錨索的聯(lián)合支護(hù)時(shí)，錨噴支護(hù)是由金屬材料加工而成的桿狀物，用樹脂藥卷或水泥砂漿對材料進(jìn)行膠結(jié)，然后通過在金屬桿上加長錨固，使金屬桿直接作用于巖體上，利用應(yīng)力約束使金屬桿周圍的巖體發(fā)生變形。這種方式常常與圍巖表面噴射混凝土的方式進(jìn)行結(jié)合，在實(shí)際應(yīng)用的過程中具有及時(shí)性和一定的經(jīng)濟(jì)特性，為我國煤礦開采做出了巨大的貢獻(xiàn)。

（3）運(yùn)用金屬支架和砌碹等支護(hù)方式

在進(jìn)行巷道支護(hù)的過程中，運(yùn)用金屬支架和砌碹等支護(hù)形式可以有效改善傳統(tǒng)支護(hù)方式的支護(hù)效果[2]。在實(shí)際運(yùn)用過程中，提供外力直接作用于巷道圍巖的表面，從而達(dá)到了有效的支護(hù)效果。這種方式屬于被動支護(hù)，在實(shí)際運(yùn)用的過程中可以極大地提高軟巖的適應(yīng)性。剛性支架在實(shí)際應(yīng)用于巷道支護(hù)施工時(shí)，通過產(chǎn)生被動的約束力，對圍巖產(chǎn)生變形壓力，以此減少圍巖的變形程度?？煽s性支架在實(shí)際應(yīng)用于巷道支護(hù)施工時(shí)，在提升了軟巖的適應(yīng)性的前提下極大的實(shí)現(xiàn)了讓支平衡，對支護(hù)效果做到了明顯的改善。

2.工程實(shí)例

唐口煤礦是濟(jì)北礦區(qū)較為普通的一座現(xiàn)代化礦井，在2004年被淄博礦業(yè)集團(tuán)進(jìn)行承包建設(shè)，該煤礦可采儲量約為360000kt，預(yù)計(jì)年產(chǎn)值為3.2Mt，預(yù)計(jì)服務(wù)年限為80a。唐口煤礦在實(shí)際的煤礦開采過程中采用了立井開拓的開采形式，井筒直接穿過的地層中包含著泥砂巖、泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖等，鉆井位置地下水豐富，巷道圍巖四周的環(huán)境可能會對煤礦開采造成一定的影響，由于唐口煤礦的井下存在硐室，巷道內(nèi)圍巖穩(wěn)定性較差，對目前的礦井開采造成了嚴(yán)重的影響。

（1）實(shí)施錨注聯(lián)合支護(hù)方案

在本次唐口煤礦內(nèi)的巷道開采過程中，制定了錨注聯(lián)合支護(hù)的開采方案，實(shí)施過程中由于輔助運(yùn)輸石門是煤礦工程中較為重要的運(yùn)輸生產(chǎn)線，在目前的開采施工過程中，這一生產(chǎn)線已經(jīng)發(fā)生了變形，并且遭受到了嚴(yán)重的破壞，對巷道圍巖的正常開采施工造成了一定的影響，需要采取正確的支護(hù)方式進(jìn)行加固與修復(fù)。通過詳細(xì)的分析比較，在這一過程中，可以采取超強(qiáng)剛性支護(hù)的方式對運(yùn)輸石門進(jìn)行加固，以此保證石門的正常運(yùn)作，如圖1所示。

圖1 輔助運(yùn)輸大巷修復(fù)支護(hù)

在輔助運(yùn)輸大巷進(jìn)行修復(fù)支護(hù)的過程中，超強(qiáng)剛性支護(hù)采用了高強(qiáng)螺紋鋼錨桿與內(nèi)注漿錨桿這兩種支護(hù)方式，并且組成了錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用于石門的修復(fù)工作。其中高強(qiáng)螺紋鋼錨桿和內(nèi)注漿錨桿的結(jié)構(gòu)、參數(shù)分別為：

高強(qiáng)螺紋鋼錨桿的規(guī)格為直徑20mm、金屬桿長約2500mm，金屬桿之間的間距為750×2000mm，整個(gè)金屬桿采用樹脂錨固劑進(jìn)行膠固，膠固的長度為450mm，在進(jìn)行內(nèi)注漿錨桿不知的過程中，應(yīng)采用隔排布置的方式。同時(shí)，托盤之間都應(yīng)該采用規(guī)格為100×100×10mm的鋼板進(jìn)行制作。

內(nèi)注漿錨桿的規(guī)格為直徑20mm、金屬桿長約2000mm，金屬桿之間的間距為1600×2000mm，整個(gè)金屬桿采用樹脂錨固劑進(jìn)行膠固，膠固的長度為200mm，在進(jìn)行內(nèi)注漿錨桿不知的過程中，應(yīng)采用隔排布置的方式。

（2）超強(qiáng)剛性支護(hù)的效果

在采取超強(qiáng)剛性支護(hù)的方式對運(yùn)輸石門進(jìn)行加固的過程中，為了判斷輔助運(yùn)輸大巷圍巖經(jīng)過支護(hù)以后是否能夠保持穩(wěn)定的狀態(tài)，就需要對錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)方案進(jìn)行可行性與合理性上的分析。在分析的過程中，通過動態(tài)量測巷道圍巖進(jìn)行位移的情況，通過設(shè)置收斂變形監(jiān)測斷面，采用中腰線十字布點(diǎn)的方法，結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)，對頂?shù)装逡平考拔鲗幱行в^測。

通過一些列的檢測與觀察，可以明顯了解到副井繞道兩幫的移動距離為22mm，頂?shù)装宓囊苿泳嚯x為 15mm，由此可見，錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中有效地提高了運(yùn)輸石門內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性，同時(shí)保證了運(yùn)輸石門四周圍巖的整體強(qiáng)度，極大地增強(qiáng)了運(yùn)輸石門的承載能力，有效控制了軟巖巷道所遭受的變形與破壞，實(shí)現(xiàn)了唐口煤礦的正常生產(chǎn)。

3.結(jié)語

綜上所述，我國深部軟巖巷道的支護(hù)技術(shù)在國內(nèi)煤礦開采的施工過程中發(fā)揮出了有效地作用，這種支護(hù)方式不僅能夠改善圍巖的性質(zhì)，更能改善圍巖的應(yīng)力分布情況，有效地提高圍巖自身的力學(xué)性能，為正常的煤礦開采創(chuàng)造了有利條件，值得在我國今后的煤礦開采中進(jìn)行推廣。

[1]劉進(jìn)出. 我國深部軟巖巷道的支護(hù)技術(shù)[J].信息技術(shù)教育，2013，12(09)：23-24.

[2]楊劍鋒. 實(shí)施錨注聯(lián)合支護(hù)的方案[J].西北科技大學(xué)院報(bào)，2012，23(07)：23-25.

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