1.内蒙古科技大学矿业研究院 014014；2.巴彦淖淖尔市国土资源局 内蒙古 015000
摘要：由于矿井的地质状况较为复杂，并由于地质结构多样性的特点，在对矿井进行设计的时候，应当立足于大局，不但要求实施科学的技术，而且还应当尽最大可能地减少施工的费用。而在软岩矿井的建设中对时间的要求比较高，并且围岩的自稳时间比较短，倘若顶板被暴露，那么就会发生冒落的情况。因此在软岩矿井的建设中我们应该特别注意围岩的自稳时间。
关键词：矿井建设；施工；软岩矿井；矿井支护
一、软岩支护的特点及类别
1.1软岩巷道支护特点
（1）软岩易风化、遇水易膨胀。软岩巷道开挖后，应及时封闭围岩，尽量保持围岩的原始特征，应及时喷射混凝土，防止围岩风化、吸潮，同时也具有一定的支撑力，以防止围岩松动，保证安全。
（2）软岩巷道的地压大、来压快、变形大、变形持续时间长。为适应软岩巷道的这一支护特点，可遵照先柔后刚或二次支护甚至多次支护的原则，在支护形式上先期应有一定的让压作用，即柔性支护，后期有足够的刚性以防止软岩无限制变形造成的巷道断面大幅度缩小。
（3）软岩巷道围岩自承载能力低。由于上覆岩层压力主要部分是由巷道围岩来承受，只有一小部分由支架来承担，因而要加强软岩自身的承载能力，可通过岩体注浆加固或锚喷支护等来实现，特别是对于多次修复的巷道，围岩松动范围大，承载能力极低，尤其应提高围岩岩体强度，提高岩体自承载能力。
（4）软岩巷道的地压特征是四周来压，不仅有顶压、侧压，还有底压，因而软岩巷道都出现一定量的底鼓。因此，对软岩巷道，不仅要加强顶、帮支护还要加强底板支护，防止底鼓。
1.2软岩巷道特点
软岩的岩层强度低、节理发育、遇水膨胀、崩解，易风化，怕扰动，具有松、散、软、弱的特点。构造应力是巷道围岩变形破坏的根源。矿井巷道是在原岩应力作用下开挖的，在巷道开挖的整个过程中，原岩应力一直对开挖起作用。在构造应力条件下，软岩不但破裂范围大，而且软岩的碎胀性表现得更为显著，造成巷道掘出后初期变形严重，主要表现在顶板下沉、帮内移、底鼓、砼开裂等，直接造成巷道无法正常使用。
二、软岩支护中存在的问题
2.1软岩工程推广不彻底
目前来说，对软岩技术有充分掌握还是少数，大多数的基层生产单位还是凭借经验进行支护，当掘进过程中越到软岩，仍然使用传统的老办法进行应付，支护质量不好，如果支护形式被破坏，那么就重新的维修。这种老旧的作业理念不仅浪费工程时间，增加工程费用，对人员的安全也是一种威胁，必须要进行淘汰。
2.2项目施工地质资料不足
在一些不具备条件的小煤矿中，地质资料稀少。工程人员无法对前方的岩石属性进行预判，特别是对膨胀性的软岩进行预判，这样就造成在设计巷道支护时的盲目选择，最终造成支护质量不过关。
2.3软岩地应力测试方法不足
现在，对软岩的地应力测试方法主要还是观察矿区附近的构造和软岩工程变形破坏的程度来衡量对，构造地应力的测定还没有很好的方法。有些单位在较硬岩石上进行钻孔进行测定岩石地应力，但是得到的误差还是较大，所以，在地应力的测定上，科技人员还应加强研究。
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三、对于软岩支护中存在问题的对策分析
3.1消除支护体与围岩之间的不耦合现象
深部开采软岩巷道耦合支护就是对软岩巷道围岩产生的变形不协调部位，限制围岩产生有害的变形损伤，同时最大限度地发挥围岩的自承能力，实现支护一体化、荷载均匀化，达到巷道稳定的目的。在将巷道刷大到原设计断面后，顶板采用锚带网支护，在高强锚杆支护系统的基础上，进一步增加锚索加强支护，使锚杆、锚索协同作用，以主动加固顶板，以提高围岩的稳定性。顶角锚杆倾斜安装，形成结构效应；两帮采用锚带网支护，以保证巷道两帮煤体的完整性。
3.2采用超高强度螺纹钢锚杆
这是一种利用超高强度螺纹钢锚杆支护为围岩提供支护阻力的方法。这种方法比一般普通锚杆支护力提高三倍。可以大大降低巷道围岩离层、离析等的发展。同时，可以在作业中使用高强度和超高强度螺纹钢锚杆实现全长锚固，从而降低巷道围岩的大变形和移动，保护巷道顶板的稳定。
3.3锚喷支护
锚喷支护是对软岩巷道支护的比较合理的方式。煤矿支护进场将锚杆支护作为主动支护使用，但不是所有的锚杆都属于主动支护。主动支护或者被动支护主要的区别在于支护的体能能否主动给围岩以预紧力。煤矿工人在安装锚杆时，必须给锚杆施加足够的预应力，这样不仅可以消除锚杆的初始滑移，而且还可以为周围岩石提供预紧力，从而降低受拉岩石拉截面的拉应力。
3.4 U型钢可缩性支架支护
这种支护形式是根据软岩的膨胀性特点设计出来的。这种方法主要用在膨胀性岩体、断层等地带的支护。这种支护形式不仅可缩性良好，而且具有很好的承受力和支撑作用。当岩石下沉、压力增大时，作用在支架上的作用力和围岩的移近量成反比，也就是说在一定条件下，支架收缩，支架上的载荷反而降低。这种方式比较适合于现在煤矿的生产，但是这种支护形式也有其不足之处。主要表现在U型钢的支撑力不能均匀的分布在架身上，由于掘进过程中，U型钢周围难免形成很多空洞，这就使得支架和岩石的接触是一些点和块，不会整体和支架接触。还有这种支护形式需要的钢材量十分巨大，生产成本高。
3.5注浆加固
松软破碎岩体的稳定性主要取决于岩体内磨擦角和岩体结构面。岩体注浆后，由于浆液的网络胶结作用，增大了岩体的内磨擦角，不仅增加了结构面间的磨擦力，又改善了岩体的连续性，使应力均匀分布，避免应力集中。另外，注浆还能使岩体的弹性模量增大，相对地降低了岩体的塑性，围岩塑性变形范围缩小，注浆一般有水泥浆和化学浆液，后者普遍应用的为聚氨酯材料，注浆需要有注浆专用设备。
四、总结
随着矿井深度的不断增加，矿井内部的构造应力不断增加。造成开采巷道的形变明显，支护困难，冲击地压，煤与瓦斯显著增加以及围岩渗水严重等灾害。随着科技的发展，锚喷支护是我国巷道支护的发展方向，锚喷技术具有超高强度、可伸缩、全长锚固等优点，对软岩巷道的支护效果明显。所以，在以后的工作中，我们应广泛使用锚喷技术，提高巷道的支护质量，为煤矿的安全生产垫定基础。
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论文作者:侯殿坤1,马国祥1.2
论文发表刊物:《基层建设》2015年29期
论文发表时间:2016/9/19
标签：巷道论文; 围岩论文; 应力论文; 矿井论文; 锚杆论文; 岩石论文; 顶板论文; 《基层建设》2015年29期论文;