張祥君

摘 要： 地下礦山的開采過程中，巷道是必要的通行設施。在巷道開通中，經常遇到軟巖型地質，這對于巷道的支護技術提出了較高的要求。如果支護技術不到位，很容易造成巷道坍塌，導致嚴重的安全事故，本文對地下開采礦山軟巖巷道支護技術進行研究談到，提高地下開采礦山軟巖巷道的安全性。

關鍵詞： 軟巖巷道;支護;施工

【中圖分類號】TD313 【文獻標識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.265

前言：隨著人類社會的發(fā)展，人類對于礦產資源的開采越來越高，礦產資源開采的深度也越來越大。在地下開采礦山中，巷道是重要的通行設施，但是由于受到多種因素的影響，尤其是軟巖型地質狀態(tài)下，巷道需要進行支護以保證人員和設備的安全。在礦山軟巖巷道的建設中出現(xiàn)了越來越多的復雜地質條件下的巷道工程，礦山軟巖巷道穩(wěn)定與支護也越來越受到關注。礦山軟巖巷道的穩(wěn)定性直接關系到巷道工程的施工安全與質量，因此，對其支護技術展開研究非常有必要。

1 礦山軟巖巷道概述

礦山軟巖巷道主要有依據巷道圍巖的巖石性質，包括物理強度、抗壓強度、彈性波速和變形模量等性質對巖石的質量指標評估，這些指標主要用于評估巷道圍巖巖體結構的完整性，然后分析地層的地下水情況，地下水的分布、流動以及變換對于巷道圍巖的結構的影響。礦山軟巖巷道穩(wěn)定性是指在開挖巷道時，通過一定的手段對巷道內的圍巖進行支護，保證巷道圍巖不發(fā)生坍塌事故，不出現(xiàn)變形，使巷道圍巖保持穩(wěn)固的狀態(tài)。地質環(huán)境、支護方式以及施工技術三種因素相互獨立又綜合性的對巷道的穩(wěn)定性構成影響。對于礦山軟巖巷道的穩(wěn)定性喪失的判斷目前并沒有統(tǒng)一的標準和依據，巷道圍巖穩(wěn)定性喪失的判斷是一個比較困難的問題，尤其是復雜地質環(huán)境中時有坍塌事故的發(fā)生，更加大了判斷難度。

2 影響礦山軟巖巷道穩(wěn)定性的因素

2.1 原巖應力狀態(tài)的影響。

在巖體沒有開挖前的受力狀態(tài)為原巖應力狀態(tài)，原巖應力的主要主要施力方向和原巖應力的大小對于巷道開挖后礦山軟巖巷道的造成的影響不同，礦山軟巖巷道受到的破壞程度也不同。

2.2 巖體結構和性質的影響。

礦山軟巖巷道的穩(wěn)定性最重要的影響因素是巖體的結構和性質。巖體的結構主要有整體型、散體型、層狀結構和碎裂結構等，而圍巖根據巖體結構的不同又分為脆性圍巖和塑性圍巖兩類，整體性和層狀結構的巖體常形成脆性圍巖，其質體堅硬，具有很高的強度;而散體型和碎裂結構的圍巖常形成塑性圍巖，其結構松散，力學強度較低，對礦山軟巖巷道產生不利的影響。圍巖的穩(wěn)定性主要由巖體中的軟弱層的結構和性質決定。

2.3 地質運動的影響。

地質運動會對巖體的完整性造成巨大的破壞，地質運動越活躍，巖體整體性就越差，穩(wěn)定性也越差，因此巷道開挖選址時要避免地質運動活躍的地區(qū)。地質運動會形成斷層帶，巷道如果必須穿越斷層帶，距離越長，礦山軟巖巷道的穩(wěn)定性就越差。

2.4 地下水的影響。

地下水對于巷道穩(wěn)定性的影響很大，主要是因為水可以軟化巖體，降低巖體的強度，其次，地下水在流動時會帶走一部分夾層物質，降低夾層間的摩阻力，使巖體失去穩(wěn)定性，礦山軟巖巷道中很多失穩(wěn)事故都是由于地下水的沖刷引起的。

3 礦山軟巖巷道穩(wěn)定性的支護技術

礦山軟巖巷道的支護技術較多，以下簡單介紹幾種：

3.1 預應力錨桿支護。

礦山軟巖巷道要及時通過預應力錨桿進行加固，避免礦山軟巖巷道出現(xiàn)縫隙或者防止縫隙擴大擴散。預應力錨桿支護可以通過懸吊、組合梁的方式形成梁拱，起到支護的作用，在礦山軟巖巷道頂端部分采取深部錨固的方式，可以產生強懸吊效果的作用力，并且預應力錨桿可以使層狀的礦山軟巖巷道巖體組合在一起，使其更具有整體性。

3.2 錨索支護技術。

礦山軟巖巷道穩(wěn)定性的支護中，錨桿支護是通過柔性較好的鋼絞線實施的，鋼絞線的固定位置在巖層的深處，因此它可以將自身主體結構的受力傳入到巖層的內部，以此為基礎形成了強大的拉應力，其受到的力越強，巖層深處的拉應力也越強，進而形成了良性循環(huán)，在巨大的拉應力作用下，圍巖出現(xiàn)了一定的彈性進而被巨大的荷載壓縮為承載力較強的拱狀，對礦山軟巖巷道起到了主動加固補強的作用。

3.3 注漿錨固技術。

礦山軟巖巷道自身不僅是荷載同時也是穩(wěn)固的承載體。因此，支護體系要有效利用圍巖自身承載能力，其效果也要好于自身單獨提供的支護能力。面對地質情況比較松軟的破碎巖體，錨桿無法發(fā)揮出有效的作用，尤其是礦山軟巖巷道松動的時候，單靠錨桿的支護無法提供足夠的支護，此時可以采用注漿錨固技術，通過注漿的方式提升巖體的整體性和強度，進而提升巖體的粘合力和內摩擦力，同時也提升了錨桿的作用效果，最終整體提升了圍巖的強度和承載能力。

3.4 高應力轉移。

將礦山軟巖巷道高應力的部分通過一定的方式將應力分散轉移到巖體的深處，并結合注漿錨固的方式，深入到巖體的內部結構之內，擴大了應力的承載的范圍。高應力轉移的方式有效的緩解了礦山軟巖巷道局部承載荷載過大的問題，改善了礦山軟巖巷道整體的應力狀態(tài)，增強了巖體強度。

4 礦山軟巖巷道穩(wěn)定性的控制

礦山軟巖巷道面對的地質情況復雜，很多時候不是單一的影響因素，因此一定要根據礦山軟巖巷道工程的實際情況進行綜合分析，并采取相應的支護方式，按照礦山軟巖巷道的的要求和標準進行施工，有效提高礦山軟巖巷道的穩(wěn)定性和施工的安全性。

4.1 現(xiàn)場監(jiān)測。

信息化技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)場監(jiān)測在礦山軟巖巷道的穩(wěn)定性監(jiān)控中越來越重要，通過實時的對巷道巖體的受力狀態(tài)和形變進行監(jiān)控量測，并通過分析確定巷道的開挖施工技術和支護手段，可以更有效的控制礦山軟巖巷道穩(wěn)定性，并對突發(fā)情況進行預警，提高施工的安全性。

4.2 提前加固。

礦山軟巖巷道的穩(wěn)定性在各種因素的影響下一直在變化之中，固定支護的措施無法隨時適應圍巖穩(wěn)定性的變化，因此通過監(jiān)測手段，對礦山軟巖巷道的變化情況進行預測，在礦山軟巖巷道失穩(wěn)之前提前進行預加固支護處理，提高礦山軟巖巷道的穩(wěn)定性，保證施工的安全。

結束語：我國的地域廣闊，未來的礦山軟巖巷道面對的情況也將越來越復雜。礦山軟巖巷道的整體施工安全與質量與礦山開采的效率息息相關，而支護技術是礦山軟巖巷道穩(wěn)定性的保障。面對越來越多的礦山軟巖巷道建設和復雜多變的地質情況，礦山軟巖巷道的支護工作不停的受到挑戰(zhàn)，但是只要結合礦山軟巖巷道工程的實際情況進行有效分析，通過選擇合適的聯(lián)合支護技術，按照相關的標準和要求進行施工，一定可以有效加強礦山軟巖巷道的穩(wěn)定性。

參考文獻

[1] 王衛(wèi)軍，侯朝炯軟巖巷道支護參數優(yōu)化與工程實踐[J]巖石力學與工程學報，2010.

[2] 趙先剛.錨注聯(lián)合支護技術在高應力松軟圍巖巷道中的應用[J]，煤炭工程，2007（2）;38-40.

[3] 郭志飚.第三系深部軟巖礦井錨網索-桁架耦合支護原理與技術[博士學位論文][D].北京：中國礦業(yè)大學，006.