煤礦軟巖巷道支護(hù)技術(shù)分析

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1、煤礦軟巖巷道支護(hù)技術(shù)分析【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，煤礦的開(kāi)采技術(shù)逐漸趨于成熟。不斷深化的開(kāi)采深度，開(kāi)采規(guī)模與巷道的破壞程度也不斷擴(kuò)大。軟巖巷道的支護(hù)問(wèn)題是巷道工程的重中之重。其直接化影響著煤礦安全與高效的生產(chǎn)。本文針對(duì)巷道支護(hù)我關(guān)鍵問(wèn)題的相關(guān)闡述，就軟巖巷道具體的概念、巷道的支護(hù)原理、支護(hù)的原則與類型及支護(hù)對(duì)策等方面進(jìn)行了一系列討論?！　　娟P(guān)鍵詞】煤礦軟巖巷道支護(hù)技術(shù)研究發(fā)展序言軟巖巷道的支護(hù)問(wèn)題，向來(lái)是煤礦巷道的重難點(diǎn)問(wèn)題。支護(hù)的質(zhì)量與支護(hù)水平已經(jīng)關(guān)系到了深部礦井的生產(chǎn)安全，也關(guān)系著礦井礦工的生命安全問(wèn)題，“千里之行，始于足

2、下；千里之堤，毀于蟻穴”，所以我么們必須重視軟巖支護(hù)的問(wèn)題。巷道進(jìn)行支護(hù)的過(guò)程中會(huì)受到眾多壓力，包括來(lái)自頂部與礦井周圍的壓力等等。所以我們對(duì)軟巖巷道支護(hù)的要求必須非常嚴(yán)格。隨著不斷深化的開(kāi)采深度與不斷擴(kuò)大的開(kāi)采規(guī)模，軟巖巷道支護(hù)問(wèn)題日益嚴(yán)峻。必須加強(qiáng)對(duì)軟巖巷道支護(hù)問(wèn)題的深入研究與探析，保證支護(hù)工程的安全實(shí)施與操作。作者將以軟巖的基本概念與原則為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)巷道變形的研究討論軟巖巷道支護(hù)的基本措施與原理問(wèn)題。1.軟巖的基本概念軟巖的基本概念與特征：從軟巖的綜合性定義來(lái)說(shuō)，軟巖分為地質(zhì)軟巖與工程軟巖兩種。第一種地質(zhì)軟巖是指強(qiáng)度較低，

3、孔隙度較大，膠結(jié)的程度比較差，受構(gòu)造面切割及風(fēng)化影響比較顯著。其含有大量的膨脹性粘土礦物的松散且軟弱的層。工程軟巖指的是在一定的工程力的作用下會(huì)產(chǎn)生比較顯著變形的工程巖體。軟巖具有兩大特性，其一是，軟巖具有一定的臨界荷載，當(dāng)超過(guò)臨界荷載值時(shí)，軟巖的穩(wěn)定性就得不到保證，巖體將發(fā)生一定的形變；軟巖的另一特性表現(xiàn)為軟化臨界深度，巖層變化的程度在一定范圍之內(nèi)的保障是軟巖巷道的深度處于合理的變化范圍之內(nèi)。2.軟巖巷道支護(hù)原理與原則2.1軟巖巷道支護(hù)原理軟巖巷道的支護(hù)原理是應(yīng)當(dāng)根據(jù)巖層的特性與其所受壓力的來(lái)源進(jìn)行科學(xué)有效的設(shè)計(jì)，使軟巖巷道支

4、護(hù)可以利用其自承能力。使軟巖巷道的支護(hù)體系盡可能的完善。在其施工的過(guò)程可以適應(yīng)圍巖變形等多種情況，將圍巖變形放在可控的范圍內(nèi)，提高應(yīng)力水平。（1）改變傳統(tǒng)觀念，使軟巖支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與自承力相適應(yīng)，并且同圍巖變形與強(qiáng)度相結(jié)合。應(yīng)從多重角度全方位考慮，實(shí)踐證明單純提高支護(hù)剛度的做法是難以達(dá)到支護(hù)要求的；（2）采用加固同支護(hù)組合的方式，不是一味強(qiáng)調(diào)支護(hù)剛度，剛?cè)嵯酀?jì)，柔讓適度，使支護(hù)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。對(duì)常規(guī)支護(hù)無(wú)法滿足的區(qū)域，適量的讓度，使破碎的區(qū)域支離開(kāi)來(lái)，然后加固整體從而達(dá)到理想效果；（3）針對(duì)圍巖變形量的測(cè)定，應(yīng)當(dāng)及時(shí)觀測(cè)變形圍巖的活

5、動(dòng)狀態(tài)，然后再根據(jù)觀測(cè)到的結(jié)果給予反饋認(rèn)定以二次支護(hù)結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)參數(shù)；（4）持續(xù)的監(jiān)控管理，堅(jiān)持綜合性的治理思想。2.2支護(hù)原則（1）維護(hù)和維持圍巖的殘余強(qiáng)度。（2）提升圍巖殘余強(qiáng)度。（3）運(yùn)用新技術(shù)、新工藝充分發(fā)揮圍巖的承載能力。3.支護(hù)類型33.1整體剛性支護(hù)具體有全封閉鋼支架支護(hù)、整體預(yù)制模板支護(hù)、現(xiàn)澆封閉鋼筋混凝土支護(hù)等等。隨著支護(hù)剛度不斷提高，圍巖所施加的壓力也相應(yīng)提高。支護(hù)所受到的承載力也不斷加大，所受到的荷載強(qiáng)度卻保持不變，巷道支護(hù)的變形沒(méi)有得到改善。所以，整體剛性支護(hù)并不能夠滿足圍巖與巷道支護(hù)之間的矛盾問(wèn)題，在剛

6、度和強(qiáng)度問(wèn)題上也不能與變形量大、地壓偏大的軟巖巷道圍巖相對(duì)應(yīng)。3.2剛性支護(hù)加柔體墊層支護(hù)有圓料砌破加可縮層和條帶破等多種不同的形式。能夠?yàn)榫飮鷰r體改強(qiáng)度，伸縮性較強(qiáng)。但砌體本身剛度較大，變形量較小，所以不適合對(duì)變形有較大要求的軟巖巷道圍巖。缺點(diǎn)有施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度較大施工進(jìn)程相較其他類比較緩慢。3.3U型鋼可縮性支架支護(hù)這個(gè)辦法適合斷層破碎帶和支護(hù)膨脹性巖層兩種。U型鋼可縮性支架具有一定的伸縮性并且具有良好的支撐性的。壓縮后支架上的荷載將會(huì)降低。在操作過(guò)程中，U型鋼可縮性支架的支撐能力不可能得到全部發(fā)揮，原因包括因巷道施工挖掘

7、與支護(hù)工作期間在支架后產(chǎn)生的空穴，使圍巖和支架周圍無(wú)法百分百貼合接觸。所以支架容易因荷載不均勻產(chǎn)生一定的形變，接著便彎曲扭曲從而導(dǎo)致最后失效。返修花費(fèi)大量人力物力，所以必須保證支架質(zhì)量，增強(qiáng)支架阻力，所以支架所需鋼材增加，支護(hù)成本也隨之提高。4.支護(hù)措施4.1合理選擇巷道方位，盡量避開(kāi)軟弱巖層；在地質(zhì)勘探階段，把握巖石物理力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等，優(yōu)化選層、選位，盡量做到繞開(kāi)高應(yīng)力區(qū)。4.2恰當(dāng)選擇支護(hù)的斷面，實(shí)事求是，根據(jù)不同的巷道受壓與底鼓的情況選擇適合的支護(hù)斷面。直墻半圓拱斷面適合于頂壓大而側(cè)壓小并且無(wú)底鼓的巷道；馬蹄形斷面適

8、合于圍巖松軟、有膨脹性、頂壓側(cè)壓很大，具有底壓的巷道；圓形斷面適合膨脹性軟巖，四周壓力均很大的；四周壓力很大且分布不均時(shí)，就采用橢圓形斷面。根據(jù)頂壓側(cè)壓的大小，能夠合理布置方向。4.3加強(qiáng)圍巖整體強(qiáng)度。提高圍巖強(qiáng)度可以有效的解決軟巖支護(hù)的問(wèn)題。采用錨桿和注漿兩種