深井高应力软岩巷道的支护实践
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作者: 姚鑫
摘 要：为了更好的开发利用煤炭资源，矿井的开挖深度在不断增加，深部找矿和采矿也已经逐渐成为了采矿行业的主要方向之一，而随着矿井深度的不断加深，由于矿压的不断增强，很多的岩体在深部转化成了具有很强的高应力的软岩，软岩的出现使得巷道支护的难度在不断增加，很多的巷道由于存在质量问题或是安全隐患，需要进行重新或是多次返修，不仅影响力采矿的正常进行，也带来了重大的安全隐患。为此，我们必须加强深井高应力软岩巷道的支护方式和技术的研究，创新当前的支护技术，更好的保证支护安全和巷道安全。在这种背景下，对于深井高应力软岩巷道的支护实践进行研究和分析具有重要的现实意义。
关键词：深井 高应力软岩 巷道 支护
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（c）-0093-01
巷道的支护问题一直是困扰矿区正常生产的重要因素之一，如果巷道支护问题不能得到重视和正确的处理的话，不仅会带来很多的安全隐患，同时还会造成一定的矿难事故。特别是新形势下，矿井的深度在不断增加，高应力软岩巷道的出现更给当前的巷道支护提出了更高的要求和挑战，因此，深井高应力软岩巷道问题一直是确保煤矿正常安全生产的一个重要话题。由于高应力软岩具有强度比较低、岩土缝隙比较大等特点，因此，对于高应力软岩巷道来说，其巷道的变性特征以及变形影响因素也具有一定的特殊性。本文也将从深井高应力软岩巷道变形破坏特征与破坏影响因素出发，对于深井高应力软岩巷道的支护对策进行了分析，希望给读者一定的启示。
1 巷道围岩的变性特征及破坏原因分析
1.1 巷道围岩的变形特征分析
煤矿是我国最常用的能源之一，因此，如何正确的开发和利用煤炭资源已经成为了我们共同关注的问题，为了更好的保证采矿的进行和矿井采矿的安全，我们必须重视对于深井高应力软岩的巷道支护工作。但是由于深井巷道受到很高的高应力，而且影响因素也在不断增多，因此，我们必须对于巷道的结构进行全面掌控，然后要对破坏想到变形的不稳定因素进行了解和控制，以下我们也将对巷道围岩的变形特征进行分析。
巷道围岩建设初期变形快，稳定性差.在巷道支护工程施工初期，深井高应力的巷道围岩一般都具有这样一个特性，那就是在这个时期是围岩稳定性最差的阶段，同时巷道围岩在这个时期的自稳时间比较短，受到压力比较大，因此，变形的程度比较大，而且持续的时间也比较长，严重时还会对于围岩支护的整个系统带来安全威胁，使得支护承受力分布不均匀。
巷道围岩的变形量不同，变形范围大.当软岩巷道在进行开挖的过程中，在开挖之后，巷道的周围午诶就会发生不同程度的位移现象，其主要表现在软岩的巷道支护板块错位移动、顶板有向下移动的趋势等等，但是由于变形的范围比较大，或是每个变形的部位的变化程度都不尽相同，这就给支护检查和二次支护造成困难，严重时还会造成支护墙体出现裂痕，给安全造成威胁。
巷道围岩的稳定性和负载力和深度有很大关联性。一般情况下，巷道软岩的特性主要变现为两个方面，它们分别是软岩的临界荷载和软化临界深度，也就是说软岩或是巷道的围岩承受能力和稳定性都是受到荷载作用和矿井的深度的限制的，当巷道围岩的荷载或是深度超过一定程度时，都会发生一定的形变，影响其固有的稳定性。
1.2 深井高应力软岩巷道破坏的原因分析
地质构造因素影响：对于深度较大的矿井，很多时候都会受到周围地质构造的影响，比如如果矿井周围正好处于断层区，那么其岩体的强度或是构造应力等都会受到不利影响，并造成很多破坏性行为，威胁到支护的稳定性。
深井的高应力因素：随着煤矿矿井深度的不断增加，矿井的高应力也会不断增加，再加上围岩的自身重力作用、构造应力以及在支护工程施工过程中的对工程的影响作用力等都会成为深井围岩稳定性的影响因素。
支护方式选择：一般情况下，在支护方式的选择过程中都需要根据矿井的实际情况而定，否则一旦支护方式不合理，锚杆支护能力就会受到影响，严重时还会造成支护的墙体开裂。
水的因素：当矿井深度达到一定程度后，很多情况下会受到水的侵蚀和软化作用，给巷道支护带来困难，使得支护环境变得更恶劣，同时还会造成应力不均，使得围岩更容易受到破坏。
2 深井高应力软岩巷道变形的控制和支护工艺研究
巷道围岩卸压进行应力释放。高应力状态下巷道荷载较大，围岩初期变形速度快，难以控制，在常规的支护方式不能奏效的情况下，采用应力释放的方法，降低巷道围岩峰值应力，使围岩于不稳定蠕变向稳定蠕变转变，控制巷道围岩变形！
锚杆支护围岩强度强化理论。锚杆支护围岩强度强化理论适用于围岩松软、破碎及结构复杂的巷道支护技术！应用高强度锚杆支护，可以改善锚固岩体的力学性能，改变围岩的应力状态，使锚固区域内的岩体形成统一的承载结构，控制围岩破碎区、塑性区的发展，从而有利于巷道围岩的稳定。
锚索支护具有锚固深度大，承载能力高，可施加较大预应力并能将巷道的围岩应力向围岩深部转移，因而可获得比较理想的支护加固效果，是目前最可靠、最理想的一种手段。
锚注加固技术，注浆对围岩结构面进行充填，将破碎岩体重新胶结成整体，提高了围岩的整体承载能力，为锚杆、锚索的锚固提供了可靠的着力基础，有效地阻止巷道围岩变形。另外注浆泵采用可调压的气动注浆泵，注浆时以先稀后稠为原则，注浆时可逐步增大水泥浆的浓度，并适量加入水玻璃。采用锚网索喷支护加上注浆加固技术能够有效地控制巷道围岩的变形。
3 结语
加强深井高应力软岩巷道的支护需要解决的首要问题就是要保证围岩的抗压能力和支护的强度，随着软岩支护技术和理论研究进展的不断加快，相关的理论实践正在进一步更新和完善，因此，对于当前的深井高应力软岩巷道的支护，我们应该充满信心，同时注重支护方式以及技术的创新，当然由于每个煤矿或是深井的地质环境具有一定的差异性，因此，还需要和本地区和矿区的实际相结合，正确看待本矿区存在的问题，根据矿区煤矿巷道的变形特征和变形影响因素，积极寻找行之有效的支护对策，只有这样，才能更好的保证深井巷道的安全。
参考文献
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