论文部分内容阅读
【摘要】煤矿的开采技术引起了国家和相关部门的高度重视。对于煤矿软岩巷道工程施工中所采用的支护的施工方法，特别是在软岩矿井深部高应力软岩巷道进行支护工作，从煤矿软岩矿井巷道开采开始，一直都是煤矿开采工程进行过程中的棘手问题。近年来，随着煤矿的开采规模和开采深度不断加大加深，软岩矿井巷道掘进顶板的支护问题也变得突出。本文在实际案例的基础之上进行分析，提出了有关软岩矿井巷道掘进顶板支护的技术与措施。
【关键词】软岩矿井 巷道掘进 顶板支护 问题 措施
对于软岩矿井巷道掘进顶板支护问题愈趋严重的现状，国家和各部门都非常重视。因为软岩矿井巷道掘进顶板支护出现问题将会对煤矿开采生产过程中安全高效性的保证产生直接的影响。由于煤炭资源所处资源位置的独特性，软岩矿井巷道掘进顶板支护问题一经出现，便引起了很大的轰动，国内外有关学者已经对于软岩矿井巷道支护问题提起了高度的重视国内外有关学者纷纷就此问题着手进行研究。长时间以来，经过国内外有关学者的不断研究和调查分析论证，已经在软岩巷道掘进顶板工程支护理论和相关方面的技术上取得了获益匪浅，并且也取得了很多具有建设性的研究成果。接下来，笔者就将在对煤矿软岩巷道掘进顶板支护问题上的分析研究与调查总结传统的支护技术基础上，针对软岩矿井巷道掘进顶板支护控制的要求与需要展开论述与研究分析。
1.软岩矿井巷道特点和顶板支护问题
1.1软体矿井巷道特点
本篇文章以晋城煤业矿井具体实例进行研究、分析、讨论、论证与总结。山西省盂县跃进煤矿，注册资金974.00万元，于1958年正式成立，公司位于路家村镇滴水崖村，拥有员工800人。本公司资金实力雄厚，生产经营能力强大。跃进煤矿目前主要是在经营煤炭开采、洗选、黄磷制造等煤炭产品制品的供销。跃进矿井企业有着良好的企业精神和经营理念。跃进矿井的主要矿区位于滇东煤田，矿区岩体性质比较软弱并且任性和强度都不高，在开采施工的过程中非常容易由于施工不当而破碎，矿井性质属于软体矿井，而且矿井的整体强度也非常低，整体韧性不容乐观。面对跃进矿井的实际状况，在开采中就会出现开采难度大并且影响开采的问题出现，尤其是当随着矿井挖掘深度的不断增加时，深部软岩巷道掘进的过程当中，经常会影响顶板支护实施，导致施工安全问题，从而会影响到企业的正常经济效益，使企业遭受经济损失。
1.2软岩矿井巷道顶板支护的突出问题
第一，软岩矿井巷道的围岩在施工过程当中出现过大的变形，在这种状况下，软岩矿井巷道顶板支护通常会出现较为严重的破坏。经过笔者进入跃进矿井进行实地的参观考察和调研的过程中，笔者了解到跃进矿井由于受到开采地理位置的重要影响。这就会使得在进行煤炭资源开采时，开采到煤炭系地层后，在进行掘进时，就会因为矿井材质的影响使得围岩在开采过程中受到设备的挤压而产生严重的变形。除此之外，再加开采过程中地下水的作用，使得软岩岩体在遇到水之后会继续膨胀，软岩矿井巷道顶板支护在受到膨胀力的作用下，就不能过有效地承受产生的内力和变形的影响，进而就会使软岩矿井巷道顶板支护结构遭到较为严重的破坏。
第二，软岩矿井巷道组成中，由于受到软体岩的岩体材质的影响，周围岩体本身也会存在着性质和强度不稳定的状态。周围岩体的这种性质就会在某种程度上导致软岩矿井巷道在施工过程中顶板难以进行支护工作。软岩矿井巷道会因为周围岩体的过度变形而产生十分 严重的破坏，尤其是对于软岩集中的地域，通常修复多次也达不到设计规定的某一状态的功能要求，因此，软岩矿井巷道顶板支护不能彻底解决问题。
第三，软岩矿井巷道顶板不稳定，顶板在固定过程中没有做好相关要求的固定工作。软岩矿井巷道顶板不稳定，将会很容易造成人身和财产安全的威胁。在煤炭的开采过程中，软岩矿井巷道顶板如果固定的不够稳定，再加之开采地质较软的原因，通常就会出现零块掉落的危险现象的发生，危及顶板下通行人员的安全。
2.软岩顶板支护及影响因素
2.1时间效应
在一些软岩矿井巷道分布比较密集的地区，即使在开采施工过程中已经完成其中某一巷道的施工，也会对软岩岩体的平衡性造成一定的影响，通常会影响到软岩巷道原有的地应力平衡。这样，在下一条软岩矿井巷道开挖时，即将导致巷道施工预应力的叠加。因此，就会加大地应力。
2.2三维效力
就某一矿井来说，矿井的地质应力场的位置会对矿井主地应力的方向产生影响。但是，岩体有关于地应力的施力方向却与软岩岩体巷道的方向有着相关的联系。通常，软岩矿井巷道的方向与主地应力的方向是趋于相互平行的关系。
2.3水浸
矿井在开采的过程中，经常会受到地下水的影响。软岩岩体本身具有吸水性强的特点，在开采过程中，由于软岩浸水性非常强，软岩岩体将会吸收浸入大量的液体，这就会使得软岩岩体在遇水大量浸水之后碎裂，固有形态遭到破坏，岩体几乎失去全部的承载力，变作泥状或散粒状，时日不长后，再经过水浸作用的影响，软岩岩体的颗粒状就会全部融于地下水，变成泥浆状，这种状况对于岩石的稳定性与相应的承载力强度来说非常不利。
2.4风干
软岩矿井在开采施工的过程当中开始开挖巷道后，应该及时做好封闭处理，以便防止软岩风干。
2.5爆破方法
采用的眼多炮小的方式进行爆破。
2.6岩体的成分及力学性质
软岩的岩体构成方面上的轴心抗压和轴心抗拉强度一般都会比较低，在煤炭开采施工的过程中，只要施加的荷载预应力超过了软岩岩体的极限压应变，就很有可能会导致软岩岩体巷道的破坏。
3.软岩矿井巷道掘进顶板支护控制技术与措施
3.1提升顶板的自承能力
目前最好的爆破方式是采用的眼多炮小的方式进行爆破。在爆破的过程中采用的一般是光面爆破，在爆破过程中采用恰当的爆破方法，并在爆破过程中加以支护。如此，便可以最大限度确保软岩围岩的稳定性与完整性。
3.2注重围岩的让压、释压及支架强度的协调作用
在煤炭开采施工的过程当中，软岩矿井巷道掘进顶板支护的过程中要非常注重软岩围岩岩体的让压、释压及支架强度的协调作用，保证结构构件的强度。
3.3尽可能地控制流变
若在煤炭开采施工的过程当中出现了流变的现象，应该立刻采取有效地措施进行控制，常用的主要方式是利用锚喷技术。
3.4推广新奥法的施工技术
新奥法是一种新技术，并且在实际的应用过程中产生了有建设性的效果，它着重于实质性的施工。
4.小结
众所周知，煤炭是一种有限的自然资源并且不可再生，近些年来由于煤炭资源的大量使用状况，使得煤炭资源的使用愈发变得紧张，同时也引起了国家和相关的部门对于煤炭开采生产技术的高度重视，希望借此可以提高煤炭资源的产出率，减少不必要的浪费。对于煤矿软岩巷道工程施工中所采用的支护的施工方法，特别是在软岩矿井深部高应力软岩巷道进行支护工作，从煤矿软岩矿井巷道开采开始，一直都是煤矿开采工程进行过程中的棘手问题。目前，社会进入一个高速运转的生活节奏之中，随着科学技术的不断发展和人民生活水平的总体改善和提高，煤矿的开采规模和开采深度不断加大加深。这就使得软岩矿井巷道掘进顶板的支护问题也愈发变得突出了。
参考文献
[1] 赵春洲.深井软岩巷道顶板深部围岩矿压规律及对策[J].山西焦煤科技，2011，35（10）：32-36.
[2] 李文忠.矿井顶板支护技术[J].科技资讯，2012（5）：12-15.
[3] 郭中平.关于软岩矿井巷道掘进顶板支护的探索[J].内蒙古煤炭经济，2012（12）：42-45.
【关键词】软岩矿井 巷道掘进 顶板支护 问题 措施
对于软岩矿井巷道掘进顶板支护问题愈趋严重的现状，国家和各部门都非常重视。因为软岩矿井巷道掘进顶板支护出现问题将会对煤矿开采生产过程中安全高效性的保证产生直接的影响。由于煤炭资源所处资源位置的独特性，软岩矿井巷道掘进顶板支护问题一经出现，便引起了很大的轰动，国内外有关学者已经对于软岩矿井巷道支护问题提起了高度的重视国内外有关学者纷纷就此问题着手进行研究。长时间以来，经过国内外有关学者的不断研究和调查分析论证，已经在软岩巷道掘进顶板工程支护理论和相关方面的技术上取得了获益匪浅，并且也取得了很多具有建设性的研究成果。接下来，笔者就将在对煤矿软岩巷道掘进顶板支护问题上的分析研究与调查总结传统的支护技术基础上，针对软岩矿井巷道掘进顶板支护控制的要求与需要展开论述与研究分析。
1.软岩矿井巷道特点和顶板支护问题
1.1软体矿井巷道特点
本篇文章以晋城煤业矿井具体实例进行研究、分析、讨论、论证与总结。山西省盂县跃进煤矿，注册资金974.00万元，于1958年正式成立，公司位于路家村镇滴水崖村，拥有员工800人。本公司资金实力雄厚，生产经营能力强大。跃进煤矿目前主要是在经营煤炭开采、洗选、黄磷制造等煤炭产品制品的供销。跃进矿井企业有着良好的企业精神和经营理念。跃进矿井的主要矿区位于滇东煤田，矿区岩体性质比较软弱并且任性和强度都不高，在开采施工的过程中非常容易由于施工不当而破碎，矿井性质属于软体矿井，而且矿井的整体强度也非常低，整体韧性不容乐观。面对跃进矿井的实际状况，在开采中就会出现开采难度大并且影响开采的问题出现，尤其是当随着矿井挖掘深度的不断增加时，深部软岩巷道掘进的过程当中，经常会影响顶板支护实施，导致施工安全问题，从而会影响到企业的正常经济效益，使企业遭受经济损失。
1.2软岩矿井巷道顶板支护的突出问题
第一，软岩矿井巷道的围岩在施工过程当中出现过大的变形，在这种状况下，软岩矿井巷道顶板支护通常会出现较为严重的破坏。经过笔者进入跃进矿井进行实地的参观考察和调研的过程中，笔者了解到跃进矿井由于受到开采地理位置的重要影响。这就会使得在进行煤炭资源开采时，开采到煤炭系地层后，在进行掘进时，就会因为矿井材质的影响使得围岩在开采过程中受到设备的挤压而产生严重的变形。除此之外，再加开采过程中地下水的作用，使得软岩岩体在遇到水之后会继续膨胀，软岩矿井巷道顶板支护在受到膨胀力的作用下，就不能过有效地承受产生的内力和变形的影响，进而就会使软岩矿井巷道顶板支护结构遭到较为严重的破坏。
第二，软岩矿井巷道组成中，由于受到软体岩的岩体材质的影响，周围岩体本身也会存在着性质和强度不稳定的状态。周围岩体的这种性质就会在某种程度上导致软岩矿井巷道在施工过程中顶板难以进行支护工作。软岩矿井巷道会因为周围岩体的过度变形而产生十分 严重的破坏，尤其是对于软岩集中的地域，通常修复多次也达不到设计规定的某一状态的功能要求，因此，软岩矿井巷道顶板支护不能彻底解决问题。
第三，软岩矿井巷道顶板不稳定，顶板在固定过程中没有做好相关要求的固定工作。软岩矿井巷道顶板不稳定，将会很容易造成人身和财产安全的威胁。在煤炭的开采过程中，软岩矿井巷道顶板如果固定的不够稳定，再加之开采地质较软的原因，通常就会出现零块掉落的危险现象的发生，危及顶板下通行人员的安全。
2.软岩顶板支护及影响因素
2.1时间效应
在一些软岩矿井巷道分布比较密集的地区，即使在开采施工过程中已经完成其中某一巷道的施工，也会对软岩岩体的平衡性造成一定的影响，通常会影响到软岩巷道原有的地应力平衡。这样，在下一条软岩矿井巷道开挖时，即将导致巷道施工预应力的叠加。因此，就会加大地应力。
2.2三维效力
就某一矿井来说，矿井的地质应力场的位置会对矿井主地应力的方向产生影响。但是，岩体有关于地应力的施力方向却与软岩岩体巷道的方向有着相关的联系。通常，软岩矿井巷道的方向与主地应力的方向是趋于相互平行的关系。
2.3水浸
矿井在开采的过程中，经常会受到地下水的影响。软岩岩体本身具有吸水性强的特点，在开采过程中，由于软岩浸水性非常强，软岩岩体将会吸收浸入大量的液体，这就会使得软岩岩体在遇水大量浸水之后碎裂，固有形态遭到破坏，岩体几乎失去全部的承载力，变作泥状或散粒状，时日不长后，再经过水浸作用的影响，软岩岩体的颗粒状就会全部融于地下水，变成泥浆状，这种状况对于岩石的稳定性与相应的承载力强度来说非常不利。
2.4风干
软岩矿井在开采施工的过程当中开始开挖巷道后，应该及时做好封闭处理，以便防止软岩风干。
2.5爆破方法
采用的眼多炮小的方式进行爆破。
2.6岩体的成分及力学性质
软岩的岩体构成方面上的轴心抗压和轴心抗拉强度一般都会比较低，在煤炭开采施工的过程中，只要施加的荷载预应力超过了软岩岩体的极限压应变，就很有可能会导致软岩岩体巷道的破坏。
3.软岩矿井巷道掘进顶板支护控制技术与措施
3.1提升顶板的自承能力
目前最好的爆破方式是采用的眼多炮小的方式进行爆破。在爆破的过程中采用的一般是光面爆破，在爆破过程中采用恰当的爆破方法，并在爆破过程中加以支护。如此，便可以最大限度确保软岩围岩的稳定性与完整性。
3.2注重围岩的让压、释压及支架强度的协调作用
在煤炭开采施工的过程当中，软岩矿井巷道掘进顶板支护的过程中要非常注重软岩围岩岩体的让压、释压及支架强度的协调作用，保证结构构件的强度。
3.3尽可能地控制流变
若在煤炭开采施工的过程当中出现了流变的现象，应该立刻采取有效地措施进行控制，常用的主要方式是利用锚喷技术。
3.4推广新奥法的施工技术
新奥法是一种新技术，并且在实际的应用过程中产生了有建设性的效果，它着重于实质性的施工。
4.小结
众所周知，煤炭是一种有限的自然资源并且不可再生，近些年来由于煤炭资源的大量使用状况，使得煤炭资源的使用愈发变得紧张，同时也引起了国家和相关的部门对于煤炭开采生产技术的高度重视，希望借此可以提高煤炭资源的产出率，减少不必要的浪费。对于煤矿软岩巷道工程施工中所采用的支护的施工方法，特别是在软岩矿井深部高应力软岩巷道进行支护工作，从煤矿软岩矿井巷道开采开始，一直都是煤矿开采工程进行过程中的棘手问题。目前，社会进入一个高速运转的生活节奏之中，随着科学技术的不断发展和人民生活水平的总体改善和提高，煤矿的开采规模和开采深度不断加大加深。这就使得软岩矿井巷道掘进顶板的支护问题也愈发变得突出了。
参考文献
[1] 赵春洲.深井软岩巷道顶板深部围岩矿压规律及对策[J].山西焦煤科技，2011，35（10）：32-36.
[2] 李文忠.矿井顶板支护技术[J].科技资讯，2012（5）：12-15.
[3] 郭中平.关于软岩矿井巷道掘进顶板支护的探索[J].内蒙古煤炭经济，2012（12）：42-45.