关于矿井建设中软岩巷道掘进施工技术的探讨

郑永峰

摘 要：自改革开放以来，我国的社会经济得到全面发展，能源需求日益增大，采矿行业因此得到大规模发展。软岩巷道是矿井建设中非常复杂的一项工作，软岩巷道掘进施工质量对矿井建设安全具有重要影响，其施工水平决定矿井建设水平。

关键词：矿井建设;软岩巷道;掘进施工

1 矿井软岩巷道特征

在地质结构中，软岩是一种相对性的地质结构，具体是指在特殊的地质环境下，该地质具有明显塑性变形特征的复杂岩石，在外力的作用下导致地质结构变形，这种易变形的地质结称为软岩[1]。在矿井建设中，软岩巷道占据重要地位，围岩变形主要受地应力和空间规律的影响。地应力对软岩巷道变形的影响具有方向性;空间规律对围岩的影响主要受软岩巷道的深度，深度越深越容易出现围岩形变和不稳定。基于此，重点分析矿井软岩巷道的特征。

1.1 形变的时间特点

在软岩巷道变形中，从变形的时间点来看具有明显的时间特点，通常情况下出现变形有三个阶段的规律。初期，软岩巷道的变形量较大，故在施工过程中需要支撑力较大的支护结构，同时支护结构具备相应的弹性，防止在极限变形状态下破坏支护结构。

1.2 形变的下沉量

在软岩巷道施工中，施工量越大，下沉量也就越大，在开挖过程中，顶板下沉现象比较常见，同时还会出现两帮位移现象和底板鼓起现象，当下沉量到一定时则会破坏顶板和两帮，影响到软岩巷道施工质量。

1.3 形变的空间规律

在软岩巷道施工中，影响到围岩变形最主要的因素是软岩巷道自身深度，深度越深越容易影响到围岩的稳定性，并出现围岩变形。另外，地应力的大小还会影响到软岩巷道的变形，且具有方向性的特征。

1.4 形变带来的边缘效应

环境变化和地应力对软岩巷道围岩形变的影响较大，特别是在开挖过程中，随着开挖力度和规模加大，越容易出现变形。同时软岩具有易扰动、流变性、崩解性、膨胀性和可塑性特征[2]。在长期施工过程中，易出现围岩变形，且变形不可逆，体会增大，影响到外界环境的扰动，导致软岩巷道施工困难。故在软岩巷道施工中，必须要全面、细致分析软岩特征，采取有效的施工技术。

2 软岩巷道掘进施工需要注意的事项

2.1 工程地质探测

由于能源采矿的地理位置比较特殊，地质环境复杂，给矿井建设带来一定的困难和难度。故在矿井建设软岩巷道掘进施工前，必须要对施工区域的地质进行全面的勘探，了解施工区的地质情况，防止在施工过程中，遇到不良岩层和含水构造，导致在施工过程中出现大量的地下水，为软岩巷道掘进施工带来一定的灾害，影响到整个矿井建设的施工进度。故在矿井建设软岩巷道施工中地质探测十分重要，在探测过程中需要注意对应的事项：在进行地质探测时，必须要有准确的探测数据，包括水文和地质状态，这样才能为施工者提供最可靠的、准确的数据;开展地质探测主要是为了确保施工的安全性和施工进度，通过地质探测可有效预防一些不良岩体在施工过程中出现的现象，包括巷道的围岩发生冒落和地下水涌出等等。另外在地质探测的数据，能够为矿井施工建设提供最有效的数据，从而制动最为合适的施工建设，从而大大提高矿井建设效率，缩短建设时间。

2.2 施工时间

由于软岩巷道的周围环境比较复杂，加上自身的不稳定性，故对施工时间有着较高的要求，如果时间超过围岩自稳时间，很容易出现顶板冒落。所以在施工过程中，必须要充分重视围岩自稳时间。

2.3 巷道位置

地质条件复杂是矿井工程施工最常见的问题，因为矿井建设的地质构造具有多样化，在矿井建设设计阶段，就应该整体考虑，科学合理的设计巷道位置，采用最先进的科学技术，这样才能提高巷道施工的进度，减少施工成本。所以在设计前期，就应该熟悉施工现场的水文情况和地质构造，充分考虑岩石的应力和岩性。在巷道掘进施工中，选择水文条件、地质构造比较简单的地区，确保膨胀性最小。另外巷道断面形状一定要合适，否则很容易影响到巷道的稳定性，故需要充分考虑原岩的方向和大小，选择最简单的巷道位置，施工顺序简单、合理即可。

2.4 软岩巷道破岩技术

由于软岩巷道的围岩比较脆弱和复杂，在破岩时必须要考虑到是否会破坏巷道的围岩。破岩技术的合理选择，既不会影响到支护措施，也不会破坏围岩巷道。最好选择一些对软岩巷道破坏较小的破岩技术，比如机械破岩技术和光面爆破技术等。

3 矿井建设中软岩巷道施工技术分析

由于矿井建设的地理位置比较特殊，在软岩巷道施工过程中通常要做好充分的准备工作，并使用先进的施工工艺，首先全面了解软岩巷道施工地区的具体地质结构和水文情况，并测量工岩石的岩性和应力，根据测量结果选择最为合适的施工方法。然后，在确认巷道的稳定时，必须要根据软岩巷道的截面的实际情况，选择合适的施工布置，确保巷道的稳定。

3.1 软岩巷道掘进施工前的技术研究

由于巷道掘进施工的位置和地质环境比较特殊，需要把握施工时间，防止出现顶板暴露，然后制定详细具体的施工方案，确定具体的巷道位置和掘进方向，确保施工过程中的安全性。在注浆方法上，特别是在施工位置靠近松散岩体和含水层时，一定要先进行注浆，其目的是固结岩体，防止松散的岩体影响到掘进施工的质量和安全，以注浆的方式封堵含水层以及松散岩体。在利用注浆加固松散岩体时，必须要科学合理选择探眼，并预留探眼，在进行注浆，如果巷道断面面积较大，探眼需要充分发挥去气压平衡孔和探测的作用，还需要合理控制周围眼的间距，探眼之间的距离控制在10-15cm之间。在封堵水层结构时，当探眼出现水时必须要停止施工，并对该探眼进行注浆封堵含水层。

3.2 软岩巷道掘进施工中的技术研究

在矿井建设中软岩巷道掘进施工中，施工技术的选择需要考虑众多因素，因为巷道施工位置的地质情况比较复杂，在不了解凿岩的情况下进行施工，很容易出现构造被揭露或者是断层现象，最终导致地下水涌出，顶板松散岩体发生冒落，影响到施工质量和进度。所以在这种情况下，必须要采取预防顶板冒落的施工方案。常见的方案有封堵含水层和注浆固结松散岩体。

混凝土注浆墙。注浆墙施工尽量缩短与工作边的距离，首先清理工作面，然后进行施工。注浆墙采取钢筋混凝土，这样可保障注浆墙的承载力。为了有效提高注浆墙施工效率，在混凝土搅拌中增加水泥复合早强剂，既能缩短工期，又能提高混凝土的强度;注浆管敷设。所谓的注浆管就是利用注浆对岩块进行固结和封水，注浆管主要是设置在巷道轮廊线构造内，然后对其进行注浆，在混凝土止浆7天后注浆，浆液的配合比例必须要满足施工要求，在封堵前浆液必须要达到轮廊线外2-3m的距离，注浆完成后，终压要到静水压的2.5-3倍;掘进施工。一般情况下注浆固结结束3天后进行巷道施工建设，这样可以保障掘进施工的安全性，防止出现巷道崩塌现象;巷道支护。巷道支护必须要选择柔性始終、刚度合适的支架，既能发挥围岩的自承能力，保护支架的稳定性。在二次支护时需要充分考虑巷道的稳定性和安全性，采取锚喷支护和砌筑支护，这两种支护可有效保障围岩的安全性和稳定性。

4 结语

总之，在矿井建设中软岩巷道掘进施工特别重要，尤其是施工技术的选择，否会会影响到矿井安全稳定和矿井建设施工质量。根据实际情况，选择合适的施工技术，控制好每一道施工环节，从而确保矿井建设的质量，保障矿井生产的安全。

参考文献：

[1]唐光曙.矿井建设中软岩巷道掘进施工技术研究[J].中国科技投资，2018（27）：145.

[2]王伟.矿井建设中软岩巷道掘进施工技术的探讨[J].建筑工程技术与设计，2018（23）：300.