摘要：基于深部大断面破碎围岩硐室变形大、支护难问题而言，本文结合了生活中实际案例，对硐室围岩破坏特征及其机理进行论述，同时对矿建工程中破碎围岩硐室围岩控制技术作出了分析，通过对围岩问题进行深入剖析，并制定出了妥善处理的方案，运用围岩控制技术解决硐室中存在的问题，以此来保证硐室能够正常进行使用，进而满足矿建工程施工建设的需要，确保矿建工程能够安全稳定顺利开展。
关键词：矿建工程；破碎围岩；硐室围岩；控制技术；机理
引言：随着社会经济不断的发展，社会对于煤炭资源的需求量逐渐增加，致使对煤炭资源提出了较高的要求。尤其近些年以来，国内在煤炭资源开采方面，已经出现了严重的过度开采现象，在一定程度上增加了资源紧张的局势。由于煤炭资源过度开采，致使部分埋藏较浅、赋存条件较好的资源已经枯竭。而煤矿开采深度不断增加，而深部硐室围岩应力逐渐增大，致使增加了围岩变形的几率。与此同时，倘若围岩处于破碎的状态下，围岩的完整性较差、强度低，则必然会增加围岩受破坏的程度。不但其破坏范围逐渐扩大，而且将会增加了深部硐室支护的工作难度系数。基于此情况下，工程单位需要结合实际情况，以及硐室破坏的基本特征，提出较为完善的支护方案。
1 硐室围岩破坏特征及其机理
1.1围岩变形破坏特征
当硐室开挖支护完成之后，倘若围岩出现严重变形、并且U型钢支架扭曲，再加上混凝土出现严重的脱落等现象，这些问题的出现，在很大程度上对硐室内基本设施正常运行造成了严重的影响。基于当前这种现象而言，经过技术人员调查研究显示：硐室两帮遭受到了严重的破坏，而顶板深度岩层破碎范围较小，但是其整体完整性较为完好。
2.2 破坏机理分析
（1）围岩性质：硐室出现变形的影响因素较多，其中围岩自身性质作为其主要的影响因素，如若不能够对其进行有效控制，则必然会增加其影响。如若工程单位选择的地质为砂岩等，此时围岩相对较为破碎，其完整性较差，该地质条件对围岩造成了严重的影响，致使其发生严重的变形。
（2）工作面采动影响：在进行工作面进行回采时，其受到采动影响极为明显，致使围岩受到的影响较大，增加了围岩的破碎程度，导致变形增大。
（3）施工质量：除了上述几点影响因素以外，施工质量也是导致围岩变形的重要原因。通过对工程施工现场进行调查发现：钢棚后没有背实，致使支架受力不均匀。而受力较大的位置集中体现在硐室底板与两帮，而当前这种较大的作用力，在一定程度上导致支架向上拱起。
2 矿建工程中破碎围岩硐室围岩控制技术
2.1 围岩控制原则
（1）为了能够提升硐室围岩稳定性，则需要视支护结构与围岩为一体。与此同时，要充分保证支护结构的刚度。而支护结构还需与围岩整体变形相统一。
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（2）基于硐室的实际分布位置而言，如若同一区域出现多个硐室的情况下，其硐室之间相互影响。在围岩控制支护过程中，不但需要对当前工程作业所在围岩硐室进行操作，确保其整体稳定性。而且还必须降低其他硐室所受到的影响，进而有效的预防因临近硐室围岩出现问题，而发生连锁反应对其他硐室造成影响。
（3）由于硐室围岩较为破碎、并且其完整性相对较差等影响，导致围岩支护难以取得显著性的成效。基于此情况下，工程单位可以通过注浆的方式，对围岩进行加固处理，以此来提升围岩的内聚力、以及抗拉强度，避免围岩出现滑落、或者失效等问题出现。
（4）全断面支护：通常情况下，大断面硐室主要为永久硐室。并且这种硐室具有较长的服务年限，当硐室其中一个区域被破坏时，则必然严重影响着其他区域，从而引发连锁反应，这在一定程度上对硐室的稳定造成影响。基于此情况下，硐室需要进行全断面支护，有效的预防围岩的变形。
（5）高预应力与全长锚固原则：与新掘硐室相比较而言，在对变形硐室进行修复时，不宜选择以往的先柔后刚支护原则。与此同时，高预应力能够对硐室围岩存在的裂缝进行有效的控制，而全长锚固有助于形成刚度较大的承载结构。以此来促进结构承载力的提升，避免顶板岩层出现离层现象。
（6）为了保证硐室支护效果，则在围岩加固后，需要及时观测硐室矿压现象。同时，要围岩支护情况作出科学评价，及时反馈发现的问题。根据实际情况，制定出较为完善的支护方案，确保硐室能够处于稳定的状态。
2.2 联合支护方案
基于上述存在的分析结果，硐室使用注浆加固和锚网索联合+U 型钢棚支护技术进行确定。在工程施工之前，取下U型钢棚，与此同时还需要及时返修原有硐室，然后根据工程的实际需要，通过锚杆、锚索对围岩进行加固。在此过程当中需要严格控制锚杆的规格、质量、标准等。例如，锚杆直径为0.02m，长度为2.4m左旋螺纹钢锚杆，锚杆间排距控制在0.7×0.8m，而锚索间排距控制在1.4×1.5m而锚索直径为17.8mm等。此外，还需要选择Z2360树脂锚固剂、铺设直径为6.5mm焊接钢筋网等材料。当完成支护作业后，根据实际工程流程，需要进行喷浆施工，并且喷浆的厚度需要控制在50mm左右。当打入锚索后，需要重新架设U型钢棚，当完成此环节施工时，还需要进行喷浆作业，并保证其喷浆厚度为150mm，最后进行注浆加固。
结语：综上所述，本文通过进行了全文论述与分析，进而总结了一下方面的内容：通过硐室围岩破坏特征进行有效的观察，同时对围岩破坏的机理进行了综合分析，最终可以得出结论。围岩变形主要受到诸多方面因素所导致。例如，施工质量、蠕变、断层、以及地应力等因素。此外，根据硐室围岩破坏机理，提出了位置控制原则。与此同时，根据上述论述的要点，制定出了较为科学完善的支护加固方案，并且经过现场试验取得了显著性的发展成效，进而解决了深部破碎大断面硐室围岩控制难问题。
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论文作者:孔飞,郭晓军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签：围岩论文; 断面论文; 机理论文; 建工论文; 型钢论文; 应力论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第2期论文;