煤矿软岩巷道掘进支护技术研究

曹祺　刘旭

摘 要：在对煤矿软岩巷道开展掘进支护期间，务必要确保对应选取掘进支护参数及掘进支护方式的科学合理性，这对煤矿软岩巷道掘进支护有序开展有着十分重要的意义。文章通过阐述煤矿软岩巷道，对煤矿软岩巷道掘进支护技术展开探讨，旨在为如何促进煤矿软岩巷道掘进支护安全有序开展研究适用提供一些思路。

关键词：煤矿软岩巷道；掘进；支护

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

0 引言

相较于煤矿硬岩巷道支护，煤矿软岩巷道掘进支护难度明显更高，由此对煤矿相关施工提出了尤为严苛的要求。煤矿软岩巷道是煤矿生产开采中时常要面对的一大重要问题[1]。因煤矿软岩巷道所处地质环境十分复杂，其掘进支护技术很大程度上影响着煤矿生产开采的顺利进行。随着近年来煤矿开采深度的不断加深，煤礦软岩巷道亦越来越多。现阶段，因煤矿软岩巷道掘进支护不利使众多煤矿企业遭受了极大的人身财产损失，导致煤矿生产开采面临无法发展的困境。由此可见，对煤矿软岩巷道掘进支护技术开展研究，有着十分重要的现实意义。

1 煤矿软岩巷道概述

1.1 软岩

工程软岩指的是在工程力影响前提，可产生明显塑形变形的工程岩体，其一般难以实现有效支护。软岩种类多种多样，包括有流变型、破碎型、松散型以及硬岩软化型等。软岩松散水平高，岩体结构松散，强度及稳定性不足。现阶段，较为多见的炭质泥岩、砂质泥岩等均属于软岩范畴。

1.2 煤矿软岩巷道

煤矿软岩巷道极易发生变形，变形持续时间长，且伴有流变性质。一般而言，变形时间可持续约2个月，甚至可达到约半年。煤矿软岩巷道存在极高的变形速率，只要产生变形征兆，则变形范围会迅速扩大，进一步对煤矿巷道安全运营造成负面影响[2]。煤矿软岩巷道较为显著的特征为自稳时间不足，围岩变形明显，同时软岩周围会产生明显来压。煤矿软岩巷道支护压力主要来自四周，松软的岩层土质结构疏松，无法对上方岩层重量进行有效承载。因而，煤矿软岩围岩就算在自重作用下，同样会引发垂直变形情况。

2 煤矿软岩巷道掘进支护技术

煤矿软岩巷道是煤矿生产开采中时常要面对的一大重要问题。因煤矿软岩巷道所处地质环境十分复杂，其掘进支护技术很大程度上影响着煤矿生产开采的顺利进行。全面煤矿企业在时代发展新形势下，要紧随社会发展脚步，强化改革创新，在先进科学技术、成功发展经验的支持下逐步强化煤矿软岩巷道掘进支护技术的科学合理应用，如何进一步促进煤矿软岩巷道掘进支护安全有序开展可以从以下相关内容着手：

2.1 煤矿软岩巷道掘进技术

伴随机械自动化技术的不断进步，现阶段煤矿软岩巷道掘进大多推行机械作业，且主要采用钻爆法，常规机械化作业线包括气腿式凿岩机+耙斗式装岩机、液压钻车+履带式挖掘装卸机等、液压钻车+侧卸式装岩机等。相较于传统人工掘进，机械化作业可极大程度提高工作效率，减轻施工人员工作负担，有效缩减煤矿巷道掘进施工时长。

在煤矿软岩巷道掘进开始之前，要求对巷道周围岩层状况、掘进路线等开展系统研究，依据岩层实际情况，结合煤矿企业所拥有的施工设备，制定选取科学合理的掘进方式及施工设备。煤矿软岩巷道掘进通常采用钻爆法掘进或综掘机掘进等方式，其中前一种掘进方式往往应用于坚硬岩层的掘进，而后一种掘进方式平均速度快，掘进获取的巷道外壁光滑可为巷道支护创造极大便利，促进支护构架与围岩充分相连，实现可观的承载力。在巷道掘进期间，钻爆法掘进要求开展湿式凿岩防尘，综掘机掘进要求选取湿式除尘风机除尘。

2.2 煤矿软岩巷道支护技术

在煤矿软岩巷道掘进支护施工期间，一般施工过程可划分成初次支护、二次支护及地板支护管理，务必要切实依据支护施工标准开展操作，对岩层受力因素开展全面系统分析，依托提升岩层强度、承载能力，增强支护结构稳定性，为巷道强度提供切实保障。

现阶段，煤矿巷道掘进支护施工大多选取的支护技术包括有锚网喷支护技术、锚杆联合支护技术。其中，锚网喷支护技术在施工期间可与围岩开展密切相连，进一步防止围岩引发潮解、风化情况，且有助于提升围岩强度；与此同时，喷网中的钢筋网可促使喷网获取极佳的柔韧性，新一步防止围岩出现多处裂缝，确保岩体整体性；此外，实践应用中的U型钢锚网喷联合支护技术、砌碹技术，具备高紧密性、及时有效等特征。锚注支护技术大多应用于已挖掘完毕的围岩开展喷浆封闭处理，防止围岩出现变形、风化，通过将注浆锚杆注入围岩中，开展注浆加固施工，可实现对围岩结构的转变，进一步提升围岩抗压强度、承载能力。在煤矿软岩巷道掘进施工过程中，一般会结合巷道岩层实际情况开展针对的支护系统布置，就好比，高应力软岩巷道可选取强力锚杆组合支护系统，低强度高膨胀性软岩可选取锚喷支护结合混凝土整体碹符合支护系统，易破碎软岩可选取锚注一体化支护系统等，煤矿软岩巷道中，各巷道分段可设置不同的支护体系[3]。

3 结束语

总而言之，煤矿软岩巷道掘进支护是一项复杂的系统工程。在煤矿生产开采期间，伴随煤矿挖掘深度的加深，煤矿巷道对应承载的应力必然不断加强，倘若巷道围岩引发脱落、坍塌等情况，则会进一步使煤矿安全生产面临极大的威胁。鉴于此，相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，清楚认识煤矿软岩巷道内涵特征，全面分析煤矿软岩巷道掘进支护中存在的主要问题，强化煤矿软岩巷道掘进支护技术的科学合理应用，积极促进煤矿软岩巷道掘进支护安全有序开展。

参考文献：

[1]房新亮.煤矿软岩巷道掘进支护技术探讨[J].科技资讯，2016，14

（28）：49.

[2]谢拓.煤矿软岩巷道支护技术的研究及发展[J].科技与企业，2014，12（02）：155-156.

[3]张德学，岗战伟.煤矿井下软岩巷道施工支护技术研究应用[J].内蒙古煤炭经济，2016，19（07）：16.

基金项目：1.安徽省高等学校省级自然科学研究项目《基于双向聚能爆破快速掘进工艺的研究与应用》（项目编号：KJ2017A641）

2.淮南职业技术学院教科研重点项目《双向聚能爆破在淮南煤矿巷道掘进中应用的研究》（项目编号：HKJ16-1）

作者简介：曹祺（1981-），男，安徽淮南人，硕士，讲师，研究方向：井巷工程和爆破工程。endprint