黃強(qiáng)

摘 ? 要：隨著人們對(duì)于煤炭資源的不斷消耗和需求，煤炭的開采由淺層開采到深層開采，由較易開采到難開采。在這過程中，如何在復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤炭開采一直是一個(gè)難題，為了實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦開采后工作空間的安全、可靠，本文在前人基礎(chǔ)上主要分析了現(xiàn)如今煤礦巷道在復(fù)雜地質(zhì)條件下的巷道支護(hù)過程中出現(xiàn)的難題，比較在復(fù)雜地質(zhì)條件下常用的支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，總結(jié)出了在復(fù)雜地質(zhì)條件下如何采用適合特定復(fù)雜地質(zhì)條件下的支護(hù)技術(shù)，保障煤礦巷道在復(fù)雜地質(zhì)條件下安全、高效的支護(hù)。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì) ?煤礦巷道 ?安全 ?支護(hù)

中圖分類號(hào)：TD322 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（c）-0017-02

復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦巷道的開采是極其危險(xiǎn)的，如何能在開采后的工作面建立安全且穩(wěn)定的工作空間對(duì)于煤礦開采具有重大意義。由于巷道支護(hù)可以確保開采后的巷道工作空間暢通和圍巖的穩(wěn)定，為此，本文深度剖析了復(fù)雜地質(zhì)條件下的不利環(huán)境給煤礦巷道支護(hù)帶來(lái)的難題，分析如何采用多種聯(lián)合支護(hù)方式去建設(shè)巷道進(jìn)而解決復(fù)雜地質(zhì)條件給已開采的工作空間帶來(lái)的危害。

1 ?復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道支護(hù)理論基礎(chǔ)

（1）新奧法支護(hù)理論：新奧法指煤礦巷道在軟弱巖層中開采后充分利用圍巖自生所具有的承載能力的前提下，采用爆破技術(shù)進(jìn)行全斷面開挖的方式，并主要以噴射混泥土、錨桿為初次柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行第二次襯砌的支護(hù)方式來(lái)限制圍巖的變形和松動(dòng)。新奧法支護(hù)具有及時(shí)性、封閉性、粘結(jié)性、柔性，主要應(yīng)用于采空面不能自穩(wěn)的圍巖和涌水量大的復(fù)雜地質(zhì)情況[9]。

（2）聯(lián)合支護(hù)理論：巷道開采后對(duì)工作面的支護(hù)往往很復(fù)雜，對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的巷道并不是單一的支護(hù)技術(shù)就可以滿足要求，聯(lián)合支護(hù)就是將錨網(wǎng)、錨桿和錨索相結(jié)合先柔后剛，先讓后抗，柔讓適度，穩(wěn)定支護(hù)而形成統(tǒng)一的聯(lián)合支護(hù)系統(tǒng)。

（3）松動(dòng)圈支護(hù)理論：煤礦巷道圍巖松動(dòng)圈支護(hù)理論是以原開采位置圍巖因開采過程中受到外力擾動(dòng)后形成新的破碎圈為松動(dòng)圈并在研究認(rèn)識(shí)松動(dòng)圈性質(zhì)、圍巖變形機(jī)制以及工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上發(fā)展形成，其主要針對(duì)巷道圍巖的剪脹變形和吸水膨脹變形進(jìn)行巷道支護(hù)。

（4）圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論：煤礦巷道在開采以后以錨桿支護(hù)為基礎(chǔ)利用錨桿與巷道周邊錨固區(qū)域的巖體相互作用成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化圍巖應(yīng)力狀態(tài)、增加圍壓穩(wěn)定性和提高圍巖承載能力的理論分析。

2 ?復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道支護(hù)難點(diǎn)

以下幾點(diǎn)是復(fù)雜地質(zhì)條件下使煤礦巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，從而給巷道支護(hù)帶來(lái)困難的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（1）隨著煤礦開采深度越來(lái)越深，開采過程中對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造的擾動(dòng)也越來(lái)越大，相應(yīng)的巷道周邊的圍巖應(yīng)力隨之增加等變化;

（2）礦井開采區(qū)處于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍地帶，使地下巖層在地質(zhì)構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)斷層、褶皺、圍巖破裂、節(jié)理發(fā)育等現(xiàn)象;

（3）礦井開采區(qū)過程中遇到特殊的地質(zhì)構(gòu)造，如溶洞、軟弱圍巖等，對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生了較大影響;

（4）地下水對(duì)巷道支護(hù)有著重大的影響，首先地下水會(huì)影響巷道圍巖性質(zhì)，可能會(huì)使巷道圍巖軟化，其次有水的地方對(duì)巷道支護(hù)本身就是難題，最后地下水是否是靜止?fàn)顟B(tài)，如若是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則有水和無(wú)水兩種狀態(tài)對(duì)于巷道圍巖的壓力是不同的，會(huì)引起巷道支護(hù)的變形。

3 ?復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道支護(hù)技術(shù)

（1）錨桿支護(hù)技術(shù)：錨桿支護(hù)是將錨桿錨入圍巖內(nèi)，使巷道周圍圍巖與穩(wěn)定巖體形成一個(gè)穩(wěn)定的整體，以達(dá)到支護(hù)目的的巷道支護(hù)技術(shù)。

我國(guó)錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦的發(fā)展過程首先要追溯到1956年應(yīng)用于煤礦巖巷中，然后經(jīng)歷了從低強(qiáng)度到高強(qiáng)度再到高預(yù)應(yīng)力，從早期的錨桿支護(hù)強(qiáng)度剛度低的被動(dòng)支護(hù)到現(xiàn)在的高預(yù)應(yīng)力、強(qiáng)力錨桿的主動(dòng)支護(hù)跨越。2018年在原《煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范》基礎(chǔ)上發(fā)布《GB/T35056-2018煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范》標(biāo)志著我國(guó)的錨桿支護(hù)技術(shù)日趨完善，現(xiàn)如今已經(jīng)成為煤礦巷道支護(hù)首選的、安全高效且可靠的支護(hù)技術(shù)。

錨桿支護(hù)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的巷道支護(hù)中也普遍使用。第一，由于錨桿支護(hù)技術(shù)的成熟且適合多數(shù)復(fù)雜地質(zhì)情況：第二，由于錨桿支護(hù)技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如錨桿支護(hù)可以降低支護(hù)費(fèi)用，錨桿和錨索的組合可以有效防止冒頂現(xiàn)象，能夠有效的提高圍巖的整體性等優(yōu)點(diǎn)。

如今在前人的總結(jié)與歷史發(fā)展過程中發(fā)現(xiàn)，單純的錨桿支護(hù)技術(shù)不能最大程度的發(fā)揮錨桿支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，配合錨注支護(hù)更能在復(fù)雜地質(zhì)條件下發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，故而有下面所寫的聯(lián)合支護(hù)技術(shù)。

（2）噴射混凝土支護(hù)技術(shù)：噴射混泥土支護(hù)是以壓縮空氣為動(dòng)力，將經(jīng)混泥土拌合站配好的一定配合比的細(xì)骨料混凝土拌合料經(jīng)混泥土噴射機(jī)械噴射于煤礦開采后需要支護(hù)的巖壁面，然后經(jīng)過一段時(shí)間后混泥土凝結(jié)硬化與巖壁緊密粘結(jié)成整體，構(gòu)成巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu)。它與錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼纖維相結(jié)合，能很好的與開采面結(jié)合，提高噴射混凝土與巖面的整體性，更好的發(fā)揮噴射混泥土的優(yōu)勢(shì)。

噴射混凝土支護(hù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，其中主要有以下：①加固與防止圍巖風(fēng)化，噴射混泥土將以高速射入圍巖表面，若有節(jié)理裂隙，則能很好的粘結(jié)和封閉節(jié)理裂隙，同時(shí)噴射的混泥土能夠很好的保護(hù)圍巖面不與空氣接觸，防止圍巖受到風(fēng)化作用對(duì)圍巖的破壞作用;②噴射混泥土屬于柔性支護(hù)方式，噴射混泥土與圍巖形成整體的同時(shí)也能與圍巖共同變形，充分釋放圍巖應(yīng)力。

（3）聯(lián)合支護(hù)技術(shù)：聯(lián)合支護(hù)技術(shù)為兩種及兩種以上支護(hù)技術(shù)組合而成，是為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下而采用的一種能最大發(fā)揮某兩種或兩種以上支護(hù)技術(shù)聯(lián)合使用的方法。如在復(fù)雜地質(zhì)條件下采用錨梁網(wǎng)+管棚支護(hù)，注漿+管棚式+棚式支護(hù)等聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，在高應(yīng)力軟巖巷道下采用錨梁網(wǎng)+拱形支架聯(lián)合支護(hù)技術(shù)等。

4 ?結(jié)語(yǔ)

本文在巷道支護(hù)理論的基礎(chǔ)上分析了目前煤礦巷道支護(hù)在復(fù)雜地質(zhì)條件情況下存在的難題，對(duì)可以運(yùn)用到復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道支護(hù)幾種常用支護(hù)技術(shù)進(jìn)行比較、總結(jié)，并找到了適合上敘難題的答案。望本文能給以后適合在復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道支護(hù)帶來(lái)幫助。當(dāng)然，復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道支護(hù)涉及方面較多，還要結(jié)合工程實(shí)際地質(zhì)條件，綜合考慮各個(gè)方面，找出最適合煤礦巷道支護(hù)的支護(hù)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 董俊超.復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2019（15）：104.

[2] 李培成.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（14）：75.

[3] 尉斌.復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道頂板支護(hù)技術(shù)分析[J].當(dāng)代化工研究，2019（4）：45-46.

[4] 殷國(guó)裕.復(fù)雜地質(zhì)條件下回采巷道支護(hù)技術(shù)研究[J].當(dāng)代化工研究，2019（3）：101-102.

[5] 薛琦.復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道過斷層支護(hù)技術(shù)[J].煤炭與化工，2019，42（1）：50-52.

[6] 苑仁鵬，孟慶新.千米深井軟巖大斷面巷道支護(hù)技術(shù)研究[J].煤礦機(jī)械，2018，39（10）：60-62.

[7] 馮剛.復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道頂板支護(hù)技術(shù)分析[J].陜西煤炭，2018，37（4）：140-141，150.

[8] 李偉.復(fù)雜地質(zhì)條件下的巷道支護(hù)技術(shù)研究[J].山東煤炭科技，2018（5）：5-6，9.

[9] 劉學(xué)，鐘俊偉.復(fù)雜地質(zhì)條件下的銅礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用分析[J].世界有色金屬，2018（17）：120，122.

[10]李季佩.深部軟弱煤巖巷道松動(dòng)圈厚度的數(shù)值模擬[D].安徽建筑大學(xué)，2017.