淺談煤礦開采軟巖巷道支護(hù)技術(shù)問題

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1、淺談煤礦開采軟巖巷道支護(hù)技術(shù)問題淺談煤礦開采軟巖巷道支護(hù)技術(shù)問題【摘要】近年來，隨著礦山開采條件的日益復(fù)雜，所涉及的工程領(lǐng)域越來越多，我國的許多礦區(qū)，目前都存在著軟巖巷道支護(hù)困難問題，并成為影響礦區(qū)發(fā)展和礦井經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益的主耍因素之一。軟巖巷道支護(hù)歷來是巷道工程的難題，通過對軟巖巷道的特征分析,及支護(hù)原理和方法的論述，對泉店礦冋采巷道支護(hù)方式進(jìn)行了設(shè)計(jì),并給出了相應(yīng)的建議和措施，取得了良好的效果?！娟P(guān)鍵詞】軟巖巷道；圍巖；支護(hù)結(jié)構(gòu)隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤的需求量逐年增長，開采的范圍也不斷擴(kuò)大。無論新老礦井，在開掘巷道時(shí)都遇到了大量的軟巖層，特別是隨著開采深度的不斷增加，深部地壓明顯增大。加之開采

2、條件愈趨復(fù)朵，給巷道的掘進(jìn)與維護(hù)帶來了很多的困難。在開掘過程中，由于圍巖的變形、位移、膨脹，使巷道掘進(jìn)速度減慢，每天僅能完成幾米。巷道竣工不久，支護(hù)受到嚴(yán)重破壞，某些礦的掘砌成本高達(dá)每米幾千元，甚至上萬元，是穩(wěn)定圍巖中同類巷道的3?4倍而口維修困難。在軟巖層中施工巷道，掘進(jìn)容易，但維護(hù)極其困難，采用常規(guī)的施工方法和傳統(tǒng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)，往往不能奏效。因此研究軟巖支護(hù)問題便成為巷道施工的關(guān)鍵問題。1軟巖巷道的特征軟巖巷道最明顯的特征是地壓顯現(xiàn)比較劇烈，巷道維護(hù)困難，主要表現(xiàn)在圍巖的自穩(wěn)時(shí)間短、來壓快、圍巖變形量大、速度快、持續(xù)時(shí)間長、四周來壓、底鼓明顯、遇水膨脹、變形加劇，可以用4個(gè)字來概括：松、散、

3、軟、弱。2松軟巖巷道支護(hù)原理軟巖層巷道支護(hù)的著眼點(diǎn)應(yīng)放在充分利用和發(fā)揮自承能力上。支護(hù)原理是：根據(jù)巖層不同屬性，不同地壓來源，從分析地壓活動(dòng)基本規(guī)律入手，運(yùn)用信息化設(shè)計(jì)方法，使支護(hù)體系和施工工藝過程不斷適應(yīng)圍巖變形的活動(dòng)狀態(tài)，以達(dá)到控制圍巖變形、維護(hù)巷道穩(wěn)定的目的。具體的說，有以下幾個(gè)方面：(1)必須改變傳統(tǒng)的單純提高支護(hù)剛度的思想，支護(hù)結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度應(yīng)與加固圍巖、提高圍巖自承能力相結(jié)合，與圍巖變形及強(qiáng)度相匹配，實(shí)踐證明，單純提高支護(hù)剛度的方法是難以奏效的；(2)必須采取卸壓、加固與支護(hù)和結(jié)合的方法，統(tǒng)籌考慮、合理安排，對高應(yīng)力區(qū)，要卸得充分，對大變形區(qū)，要讓得適度，對松散破碎區(qū)，要注意整體加I古

4、I,對巷道圍巖整體要支護(hù)??；(3)進(jìn)行圍巖變形量測，準(zhǔn)確地掌握圍巖變形的活動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)量測結(jié)果進(jìn)行反饋，以確定二次支護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)，確定補(bǔ)強(qiáng)時(shí)間,再次支護(hù)時(shí)間和封底時(shí)間；(4)樹立綜合治理、聯(lián)合支護(hù)、長期監(jiān)控的支護(hù)思想體系。3松軟巖巷道支護(hù)原則早期的支護(hù)理論沿用地面結(jié)構(gòu)丁程原理設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)，圍巖是支護(hù)的對象，支護(hù)只是人工構(gòu)筑的承載結(jié)構(gòu)而已。然而，現(xiàn)代巖石力學(xué)揭示，巖石破裂后具有殘余強(qiáng)度，松動(dòng)破裂圍巖仍具有相當(dāng)高的承載能力，圍巖既是支護(hù)壓力的根源，乂是抵抗平衡原巖應(yīng)力的承載體,而且是主要的承載結(jié)構(gòu)體。支護(hù)的作用在于維護(hù)和提高松動(dòng)圍巖的殘余強(qiáng)度，充分發(fā)揮圍巖的承載能力。因而，在松軟巖巷道支護(hù)中，要遵

5、循以下兒方面原則：(1)維護(hù)和保持圍巖的殘余強(qiáng)度原則；(2)提高圍巖殘余強(qiáng)度的原則；(3)充分發(fā)揮圍巖的承載能力的原則。4軟巖巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)軟巖的不同類型、位移、壓力及使用條件等情況，軟巖支護(hù)結(jié)構(gòu)有傳統(tǒng)支護(hù)、錨噴支護(hù)以及兩者組合的混合支護(hù)、緩沖支護(hù)、讓壓支護(hù)等多種支護(hù)結(jié)構(gòu)。由于各礦區(qū)松軟巖層的地質(zhì)條件及圍巖條件的復(fù)雜性和隨機(jī)性，目前尚無公認(rèn)的理論計(jì)算方法。所以必須從軟巖巷道支護(hù)工程的實(shí)際情況出發(fā)，應(yīng)因地制宜選擇使用，使其在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上更加合理。4.1砌確封閉式支護(hù)采用圓形、橢圓形、馬蹄形等合理巷道斷面形狀與其和應(yīng)的料石和混凝土塊砌磧封閉支護(hù)。此種傳統(tǒng)的剛性支護(hù)結(jié)構(gòu)，適用于淺部、位移及

6、壓力不大的膨脹性軟巖巷道。確的壁后充填軟肝或砂。云南省FR壩煤礦二號(hào)井煤建公司礦建處施工隊(duì)采用生石灰、山砂、爐灰渣配比成的壁后充填柔性材料，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用其支護(hù)效果較好。4.2圓碩加砌木磚封閉式支護(hù)這種支護(hù)結(jié)構(gòu)與砌確封閉式支護(hù)的區(qū)別是在料石和混凝土砌塊之間均勻地加砌一定數(shù)量的木磚，使砌磴剛性支護(hù)形成一定的可縮量,增加了適應(yīng)圍巖變形的可縮性能，每塊木磚厚一般為20-50mm,當(dāng)圍巖的壓力越大、變形量越大時(shí)，所需木磚的塊數(shù)就越多，木磚的厚度也就越大。由于木磚受壓收縮，當(dāng)圍巖反力作用在圓確上，確體作用在木磚上，確體壓力超過木磚的抗壓極限強(qiáng)度時(shí)，木磚收縮，圓確和圍巖一起內(nèi)移。顯然，加木磚的圓確支護(hù)改善了砌

7、確剛性支護(hù)的剛度，增加了軟巖的適應(yīng)范圍，但木磚防腐耐久性差，只適用于服務(wù)年限不長，且不重要的軟巖巷道。4.3條帶碓支護(hù)在松軟、膨脹軟巖中，采用圓確加砌木磚仍不能滿足釋放較大能量的要求時(shí)，就可采用條帶確，這也是解決軟巖支護(hù)問題的途徑之o條帶磧就是用料石或混凝土砌筑成一定長度的支護(hù)確體，稱Z為“條帶”，條帶與條帶之間留有一定寬度的空隙，稱為“卸壓通道”，通道讓頂、幫圍巖暴露，允許圍巖向巷道空間方向擠出