強(qiáng)風(fēng)化軟巖巷道支護(hù)及其穩(wěn)定性闡述

周振坤

摘 要：強(qiáng)風(fēng)化軟巖巷道在經(jīng)常長時(shí)間的使用，很難采取有針對性的措施，對其形成良好的支護(hù)，支護(hù)措施很難落實(shí)。本文針對強(qiáng)風(fēng)化軟巖巷道支護(hù)措施的具體落實(shí)情況進(jìn)行分析，為支護(hù)的穩(wěn)定性提供有效保障。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)風(fēng)化;軟巖巷道;巷道支護(hù);穩(wěn)定性

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和快速發(fā)展，促使我國支護(hù)技術(shù)也在不斷的完善和優(yōu)化，特別是近年來，支護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中的效果普遍比較良好。與此同時(shí)，軟巖巷道支護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，也取得了一定的成效。在針對一些具有復(fù)雜性特征的地質(zhì)條件進(jìn)行分析和提出支護(hù)措施的過程中，仍然存在一些問題，正處于不斷探索和完善的過程當(dāng)中。在針對一些具有破碎性特征的圍巖巷道進(jìn)行支護(hù)的時(shí)候，其整體實(shí)施效果并不是很理想，所以仍然需要在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對其進(jìn)行完善和優(yōu)化，這樣才能夠在實(shí)踐中取得良好的支護(hù)效果。

1 強(qiáng)風(fēng)化軟巖巷道變形

通過對強(qiáng)風(fēng)化軟巖巷道進(jìn)行分析的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)化巖層本身具有非常強(qiáng)烈的破碎性特征，同時(shí)這種類型的巖層還具有非常強(qiáng)烈的膨脹性，巖層自身的強(qiáng)度普遍比較低。由于這種巖層在實(shí)際施工過程中，必須要考慮到這些因素在其中的影響，所以在針對這種類型的巖層進(jìn)行施工的時(shí)候，巷道圍巖自身會(huì)呈現(xiàn)出的變形速度非?？?。在這種背景下，如果無法及時(shí)采取有針對性的措施，對其進(jìn)行支護(hù)，那么將會(huì)直接導(dǎo)致圍巖出現(xiàn)嚴(yán)重的破碎現(xiàn)象。一旦巖體自身出現(xiàn)嚴(yán)重的松動(dòng)，這樣不僅會(huì)直接導(dǎo)致巷道支護(hù)部分的穩(wěn)定性受到影響，而且嚴(yán)重的時(shí)候，還會(huì)直接導(dǎo)致其自身產(chǎn)生出相對應(yīng)的松動(dòng)應(yīng)力。特別是在軟巖巷道逐漸形成的整個(gè)過程中，巷道圍巖自身會(huì)逐漸形成一種具有塑性特征的變形狀態(tài)，這樣將會(huì)直接對支護(hù)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響，甚至有可能會(huì)導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的變形現(xiàn)象。與此同時(shí)，在這種背景下，軟巖巷道就會(huì)自然而然的進(jìn)入到一種流變的變形狀態(tài)下。由于軟巖本身具有非常強(qiáng)烈的膨脹性特征，所以巷道圍巖自身如果吸水之后出現(xiàn)膨脹狀態(tài)的時(shí)候，將會(huì)直接導(dǎo)致巷道支護(hù)受到嚴(yán)重的膨脹壓力影響，對圍巖自身的穩(wěn)定性將會(huì)造成嚴(yán)重的打擊和影響。

2 強(qiáng)風(fēng)化軟巖巷道支護(hù)及其穩(wěn)定性維護(hù)

2.1 工程地質(zhì)條件

在針對強(qiáng)風(fēng)化巖巷道提出支護(hù)措施的時(shí)候，為了保證支護(hù)措施在具體應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性和有效性，必須要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，特別是要與工程地質(zhì)條件進(jìn)行結(jié)合。這樣不僅有利于提出符合實(shí)際要求的支護(hù)措施，而且還能夠最大限度保證支護(hù)的穩(wěn)定性和有效性，為巷道的安全使用提供有效保障。在針對這一問題進(jìn)行分析的時(shí)候，與某礦井巖層進(jìn)行有效結(jié)合。在通過實(shí)地考察之后，發(fā)現(xiàn)該礦井巖層處于第四系松散層覆蓋區(qū)域范圍當(dāng)中，其整體的固結(jié)性比較差。與此同時(shí)，由于該巖層在后期的時(shí)候，會(huì)受到一些流水的侵蝕影響和作用，所以自然而然會(huì)形成各種不同類型的地質(zhì)現(xiàn)象，比如比較常見的滑坡、凹陷等。煤礦基巖的出露相對比較少，大多數(shù)都直接分布在一些切割相對比較深一些溝谷兩側(cè)。同時(shí)，該巖層的整體風(fēng)化程度比較嚴(yán)重，地質(zhì)也相對比較輸送[1]。在經(jīng)過實(shí)地考察和探測之后，發(fā)現(xiàn)該礦井的主要采煤層是在9號煤層，雖然結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性，但整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)都可以實(shí)現(xiàn)采煤。

2.2 支護(hù)方案的提出和落實(shí)

在與該礦井的實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合分析之后，發(fā)現(xiàn)該礦井自身的固結(jié)性比較差，要想實(shí)現(xiàn)對該礦井的深入開采，就必須要結(jié)合實(shí)際情況，提出有針對性的支護(hù)措施，為巷道在實(shí)際應(yīng)用過程中的安全性和穩(wěn)定性提供保障。通過對實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查分析和研究，發(fā)現(xiàn)該礦井的回風(fēng)大巷是直接被布置到強(qiáng)風(fēng)化巖層之下的。在經(jīng)過實(shí)際測量之后，可以確定大巷的寬度和高度別是5.0m和4m，由此可以看出，屬于矩形巷道。在圍巖節(jié)理破碎性特征的基礎(chǔ)上，要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)結(jié)合，積極采取有針對性的措施，實(shí)現(xiàn)對巷道有針對性的支護(hù)。為了保證支護(hù)的穩(wěn)定性和有效，可以利用一些具有高強(qiáng)度特征的樹脂錨桿來進(jìn)行，這樣有利于為支護(hù)的穩(wěn)定性提供保障。

在這一基礎(chǔ)上，通過與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合之后，發(fā)現(xiàn)9號煤層自身的巷道圍巖已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的破碎現(xiàn)象。所以在這種背景下，在針對錨桿進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候，相互之間的間距應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮小，最終確定錨桿相互之間的排距大概在800m左右就可以。在針對9號煤層回風(fēng)大巷寬度進(jìn)行分析的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)其寬度已經(jīng)超過了4.5m，此時(shí)頂板在其中會(huì)受到的拉應(yīng)力比較大。在巷道開挖之后，具有塑性特征的區(qū)域范圍也比較大，所以在針對這一現(xiàn)象進(jìn)行具體分析和處理的時(shí)候，要結(jié)合實(shí)際情況，適當(dāng)對錨索的長度進(jìn)行加大，初步設(shè)計(jì)其長度8m。與此同時(shí)，錨索自身的極限抗拉強(qiáng)度大概在230kN、錨固力是200kN。

除此之外，在針對支護(hù)方案進(jìn)行確定的時(shí)候，要結(jié)合實(shí)際情況，對各個(gè)區(qū)域的實(shí)際情況開展有針對性的分析和落實(shí)，這樣有利于保證支護(hù)方案的準(zhǔn)確性和有效性。在針對大巷進(jìn)行具體支護(hù)操作的時(shí)候，全部利用全斷面的錨網(wǎng)索來進(jìn)行支護(hù)，在頂板上還要布置7根錨桿。在針對錨桿進(jìn)行選擇的時(shí)候，一般會(huì)選擇直徑是20mm、長度是2.2m的左旋螺紋鋼筋錨桿，這樣不僅有利于保證錨桿在實(shí)際應(yīng)用過程中的質(zhì)量，而且能夠?yàn)橄锏乐ёo(hù)的穩(wěn)定性提供保障。

3 結(jié)束語

在針對強(qiáng)風(fēng)化軟巖巷道進(jìn)行支護(hù)的時(shí)候，要結(jié)合實(shí)際情況，對工程地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析。這樣不僅有利于制定和落實(shí)符合實(shí)際要求的支護(hù)方案，而且還能夠?yàn)橄锏乐ёo(hù)的穩(wěn)定性提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]付軼龍，康天合.高應(yīng)力破碎硐室圍巖加固方法及其效果的數(shù)值模擬[J].煤礦安全，2017，48（02）：192-195.