煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)研究

曹祺　劉旭

摘 要：在對煤礦軟巖巷道開展掘進(jìn)支護(hù)期間，務(wù)必要確保對應(yīng)選取掘進(jìn)支護(hù)參數(shù)及掘進(jìn)支護(hù)方式的科學(xué)合理性，這對煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)有序開展有著十分重要的意義。文章通過闡述煤礦軟巖巷道，對煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)展開探討，旨在為如何促進(jìn)煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)安全有序開展研究適用提供一些思路。

關(guān)鍵詞：煤礦軟巖巷道；掘進(jìn)；支護(hù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.063

0 引言

相較于煤礦硬巖巷道支護(hù)，煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)難度明顯更高，由此對煤礦相關(guān)施工提出了尤為嚴(yán)苛的要求。煤礦軟巖巷道是煤礦生產(chǎn)開采中時(shí)常要面對的一大重要問題[1]。因煤礦軟巖巷道所處地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，其掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)很大程度上影響著煤礦生產(chǎn)開采的順利進(jìn)行。隨著近年來煤礦開采深度的不斷加深，煤礦軟巖巷道亦越來越多。現(xiàn)階段，因煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)不利使眾多煤礦企業(yè)遭受了極大的人身財(cái)產(chǎn)損失，導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)開采面臨無法發(fā)展的困境。由此可見，對煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 煤礦軟巖巷道概述

1.1 軟巖

工程軟巖指的是在工程力影響前提，可產(chǎn)生明顯塑形變形的工程巖體，其一般難以實(shí)現(xiàn)有效支護(hù)。軟巖種類多種多樣，包括有流變型、破碎型、松散型以及硬巖軟化型等。軟巖松散水平高，巖體結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度及穩(wěn)定性不足。現(xiàn)階段，較為多見的炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖等均屬于軟巖范疇。

1.2 煤礦軟巖巷道

煤礦軟巖巷道極易發(fā)生變形，變形持續(xù)時(shí)間長，且伴有流變性質(zhì)。一般而言，變形時(shí)間可持續(xù)約2個(gè)月，甚至可達(dá)到約半年。煤礦軟巖巷道存在極高的變形速率，只要產(chǎn)生變形征兆，則變形范圍會(huì)迅速擴(kuò)大，進(jìn)一步對煤礦巷道安全運(yùn)營造成負(fù)面影響[2]。煤礦軟巖巷道較為顯著的特征為自穩(wěn)時(shí)間不足，圍巖變形明顯，同時(shí)軟巖周圍會(huì)產(chǎn)生明顯來壓。煤礦軟巖巷道支護(hù)壓力主要來自四周，松軟的巖層土質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，無法對上方巖層重量進(jìn)行有效承載。因而，煤礦軟巖圍巖就算在自重作用下，同樣會(huì)引發(fā)垂直變形情況。

2 煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

煤礦軟巖巷道是煤礦生產(chǎn)開采中時(shí)常要面對的一大重要問題。因煤礦軟巖巷道所處地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，其掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)很大程度上影響著煤礦生產(chǎn)開采的順利進(jìn)行。全面煤礦企業(yè)在時(shí)代發(fā)展新形勢下，要緊隨社會(huì)發(fā)展腳步，強(qiáng)化改革創(chuàng)新，在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)、成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的支持下逐步強(qiáng)化煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用，如何進(jìn)一步促進(jìn)煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)安全有序開展可以從以下相關(guān)內(nèi)容著手：

2.1 煤礦軟巖巷道掘進(jìn)技術(shù)

伴隨機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)階段煤礦軟巖巷道掘進(jìn)大多推行機(jī)械作業(yè)，且主要采用鉆爆法，常規(guī)機(jī)械化作業(yè)線包括氣腿式鑿巖機(jī)+耙斗式裝巖機(jī)、液壓鉆車+履帶式挖掘裝卸機(jī)等、液壓鉆車+側(cè)卸式裝巖機(jī)等。相較于傳統(tǒng)人工掘進(jìn)，機(jī)械化作業(yè)可極大程度提高工作效率，減輕施工人員工作負(fù)擔(dān)，有效縮減煤礦巷道掘進(jìn)施工時(shí)長。

在煤礦軟巖巷道掘進(jìn)開始之前，要求對巷道周圍巖層狀況、掘進(jìn)路線等開展系統(tǒng)研究，依據(jù)巖層實(shí)際情況，結(jié)合煤礦企業(yè)所擁有的施工設(shè)備，制定選取科學(xué)合理的掘進(jìn)方式及施工設(shè)備。煤礦軟巖巷道掘進(jìn)通常采用鉆爆法掘進(jìn)或綜掘機(jī)掘進(jìn)等方式，其中前一種掘進(jìn)方式往往應(yīng)用于堅(jiān)硬巖層的掘進(jìn)，而后一種掘進(jìn)方式平均速度快，掘進(jìn)獲取的巷道外壁光滑可為巷道支護(hù)創(chuàng)造極大便利，促進(jìn)支護(hù)構(gòu)架與圍巖充分相連，實(shí)現(xiàn)可觀的承載力。在巷道掘進(jìn)期間，鉆爆法掘進(jìn)要求開展?jié)袷借弾r防塵，綜掘機(jī)掘進(jìn)要求選取濕式除塵風(fēng)機(jī)除塵。

2.2 煤礦軟巖巷道支護(hù)技術(shù)

在煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)施工期間，一般施工過程可劃分成初次支護(hù)、二次支護(hù)及地板支護(hù)管理，務(wù)必要切實(shí)依據(jù)支護(hù)施工標(biāo)準(zhǔn)開展操作，對巖層受力因素開展全面系統(tǒng)分析，依托提升巖層強(qiáng)度、承載能力，增強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，為巷道強(qiáng)度提供切實(shí)保障。

現(xiàn)階段，煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)施工大多選取的支護(hù)技術(shù)包括有錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)、錨桿聯(lián)合支護(hù)技術(shù)。其中，錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)在施工期間可與圍巖開展密切相連，進(jìn)一步防止圍巖引發(fā)潮解、風(fēng)化情況，且有助于提升圍巖強(qiáng)度；與此同時(shí)，噴網(wǎng)中的鋼筋網(wǎng)可促使噴網(wǎng)獲取極佳的柔韌性，新一步防止圍巖出現(xiàn)多處裂縫，確保巖體整體性；此外，實(shí)踐應(yīng)用中的U型鋼錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)技術(shù)、砌碹技術(shù)，具備高緊密性、及時(shí)有效等特征。錨注支護(hù)技術(shù)大多應(yīng)用于已挖掘完畢的圍巖開展噴漿封閉處理，防止圍巖出現(xiàn)變形、風(fēng)化，通過將注漿錨桿注入圍巖中，開展注漿加固施工，可實(shí)現(xiàn)對圍巖結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提升圍巖抗壓強(qiáng)度、承載能力。在煤礦軟巖巷道掘進(jìn)施工過程中，一般會(huì)結(jié)合巷道巖層實(shí)際情況開展針對的支護(hù)系統(tǒng)布置，就好比，高應(yīng)力軟巖巷道可選取強(qiáng)力錨桿組合支護(hù)系統(tǒng)，低強(qiáng)度高膨脹性軟巖可選取錨噴支護(hù)結(jié)合混凝土整體碹符合支護(hù)系統(tǒng)，易破碎軟巖可選取錨注一體化支護(hù)系統(tǒng)等，煤礦軟巖巷道中，各巷道分段可設(shè)置不同的支護(hù)體系[3]。

3 結(jié)束語

總而言之，煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在煤礦生產(chǎn)開采期間，伴隨煤礦挖掘深度的加深，煤礦巷道對應(yīng)承載的應(yīng)力必然不斷加強(qiáng)，倘若巷道圍巖引發(fā)脫落、坍塌等情況，則會(huì)進(jìn)一步使煤礦安全生產(chǎn)面臨極大的威脅。鑒于此，相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，清楚認(rèn)識煤礦軟巖巷道內(nèi)涵特征，全面分析煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)中存在的主要問題，強(qiáng)化煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用，積極促進(jìn)煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)安全有序開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]房新亮.煤礦軟巖巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)探討[J].科技資訊，2016，14

（28）：49.

[2]謝拓.煤礦軟巖巷道支護(hù)技術(shù)的研究及發(fā)展[J].科技與企業(yè)，2014，12（02）：155-156.

[3]張德學(xué)，崗戰(zhàn)偉.煤礦井下軟巖巷道施工支護(hù)技術(shù)研究應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016，19（07）：16.

基金項(xiàng)目：1.安徽省高等學(xué)校省級自然科學(xué)研究項(xiàng)目《基于雙向聚能爆破快速掘進(jìn)工藝的研究與應(yīng)用》（項(xiàng)目編號：KJ2017A641）

2.淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院教科研重點(diǎn)項(xiàng)目《雙向聚能爆破在淮南煤礦巷道掘進(jìn)中應(yīng)用的研究》（項(xiàng)目編號：HKJ16-1）

作者簡介：曹祺（1981-），男，安徽淮南人，碩士，講師，研究方向：井巷工程和爆破工程。endprint