1.甘肃省平凉新安煤业有限责任公司744201；2.甘肃省平凉新安煤业有限责任公司744201
摘要：巷道掘进是一项系统性极强的工作，在进行掘进作业时，不仅要选择合适的掘进机等掘进装备，还要选择与现场情况相适应的施工工艺，此外还需要对巷道的掘进速度进行合理的控制。由于煤矿井下的特殊地质条件和工作环境，巷道掘进作业具有很高的危险性，尤其是在松软破碎煤岩区域及地应力较大的区域，必须及时采取合理的支护措施，才能保证掘进作业安全进行。因此，矿井必须根据软岩矿井巷道的实际情况，有针对性的制定顶板支护控制方案，采取有效的支护措施，保障巷道掘进作业的安全可靠性。将进一步对软岩巷道掘进顶板支护技术展开分析与探讨。
关键词：软岩矿井；巷道掘进；顶板支护
前言：原有的支护方法为预留煤柱，该技术优点为技术简单、操作简便、技术难度小，此外，通过预留煤柱，巷道的漏风问题得到有效解决，且排水变得相对容易；但是该技术成本较高，造成大量煤炭资源浪费。如果受到采掘活动的扰动，煤柱发生破坏，则会严重影响巷道的安全性。巷道顶板支护技术可以有效控制顶板变形和煤岩体脱落，使巷道处于较稳定的状态，保证巷道掘进作业的安全性和可靠性，因此在巷道掘进中得到了极为广泛的应用。锚杆支护方式是矿井中最常用的支护方式，主要组成部件包括锚杆、锚网以及托板。
一、软岩矿井巷道的特征
软岩底板对于顶板作业有着比较高的要求，为了能够确保软岩矿井在巷道掘进的过程中顶板支护可以得到有效的控制，在进行支护结构选择的时候，需要有比较强的针对性，对井下不同用途、不同采区位置的巷道，需要使用能够相互匹配的支护技术，例如在使用锚喷、锚网、金属支架以及直墙半圆拱的支护形式时，通过相应的研究与实验，对于支护结构进行有效的验证，分析出其适用的范围。根据现有的理论与实践经验表明，一般不会造成巷道破坏的支护形式，就是煤巷采取U形棚与锚网相互结合的一种支护形式，但这造成矿井软岩巷道容易出现变形，软岩有其自身的特性，在巷道刚刚成巷的时候，在地应力和软岩膨胀力的作用下，容易出现变形，并且这种变形不是立刻出现的，而是经过一段时间后，才开始变形，所造成的结果是巷道出现严重破坏。
二、影响软岩支护的因素
顶板事故受地质因素影响较大，即煤层、岩性和地质结构等。由于煤层地层受到地质应力影响，岩层发生变形，围岩则可能损坏，影响顶板平整性，由于煤层较为复杂也使巷道顶板管理难度增大，以下之因素如果处理不到位则发生事故的几率会大大提升，一是煤层伪顶完整性差且强度低，产生顶板事故；二是围岩节理位置容易发生煤层片帮、脱落；三是顶板的超前片落，增大超前管理段的悬顶面积，如果支护不及时就会引发的顶板大面积垮落，这些都影响着综掘大断面快速掘进的安全。四是在矿井开采深度不断加深后，地应力和瓦斯应力不断增大继而巷道支护难度增大，如果工作人员对支护的各个环节缺乏足够的重视，会可能造成严重的问题。五是对于软岩巷道较密集区域掘进时，如果某条巷道施工完成后就会影响巷道岩体的应力平衡。此时立即进行下一巷道的掘进工作，可能造成相邻巷道支护承载力冲突，引发安全问题。六是软岩具有较强的浸水性和风化性，岩石接触到空气、水后可能产生岩体破裂并膨胀，逐渐变成泥岩。同时，岩体可能由于自身膨胀出现滑动位移现象，加剧对巷道的破坏。
三、我矿在软岩掘进巷道中进行顶板支护时面临的主要问题
3.1临近采空区掘进作业影响岩体和支护结构的稳定性
在临近采空区进行巷道掘进作业时，其采动会使软岩层受到较大的影响，并破坏岩体的微结构，使巷道的顶板发生碎裂，或者出现局部的垮落及离层。巷道的煤、岩壁也会发生片帮、掉顶等现象。同时采空区中的一些有害性气体也可能会从裂隙涌入掘进面，严重威胁安全生产。另外软岩层中经常存在断层结构，断层的性质和类型十分复杂，在巷道的掘进施工中如果对断层位置产生挤压或牵引等作用，就有可能因此矿层的垮落或片冒。
3.2受二次采动影响的巷道
煤层群工作面二次开采会造成动压叠加问题，由于第一次开采时巷道底板已经形成反拱形传力结构，可以对二次采动的底鼓变形问题进行有效控制，但是两帮矿体的内部承压力在二次采动影响下会出现分布不平衡问题。
3.3过地质构造带
矿层所处区域的地质构造带岩石受到应力作用会发生严重的变形情况，岩石无法抵抗应力影响时，结构层会发生断裂，完整性被破坏，产生断裂构造的岩石层。该种构造岩层包括断层、节理两种形式，其中的断层为岩层出现非常明显的移动、挪位情况；节理为岩层出现明显的破裂后，裂面处岩石无移动变化。该种构造带使得岩层稳定性下降，无法承载较大的作用力，岩层硬度低、质地软。
四、软岩矿井巷道掘进顶板支护强化策略
4.1加大顶板强度
根据软岩矿井巷道的特点、巷道掘进顶板支护现存问题及支护影响因素，顶板的强度对支护效果的影响作用不言而喻。为此，要提高软岩矿井巷道掘进顶板支护工作的水平，解决顶板支护中存在的问题，就必须加大顶板强度，强化顶、底板对压力的承受能力。在巷道的支护过程中，无论支护结构和支护设备如何，都应争取采用光面爆破的手段开展巷道掘进工作，并通过锚喷支护巷道，这是最大限度的保持围岩稳定性和完整性的方法，能有效控制围岩的稳定性，降低外力对岩体产生的松弛压力。这种方法还可以使顶板通过自身结构增强自身对压力的承受能力，并加强围岩与支护的配合度，使围岩和支护共同作用顶板支护。
4.2控制流变程度
由于软岩的特殊性质，软岩矿井巷道掘进过程中顶板会比一般情况更加松软，这意味着工作人员必须尽力控制流变程度，而不能只注重掘进进程，忽略保护措施。在掘进过程中遇到顶板松软的状况时，掘进工作人员应采取“短掘短砌”、“台阶法施工”等方法，即在掘进一部分巷道或者先支护巷道上部顶板后，立即对其进行永久性支护，使钢性支护结构能被充分固定，防止因软岩流变发生膨胀变形导致的巷道严重变形等情况的发生。研究人员要想最大限度的控制流变除了采取“短掘短砌”、“台阶法施工”等掘进方法外，还应注意另一点。当支护结构部分破裂失去支护作用时不能大规模的进行返修。为此，在软岩层进行有关工作时，及时封闭已掘进的巷道很重要，及时采取支护措施，最大程度的控制流变。但在流变已经发生的情况下，应优先通过锚喷、锚架喷进行临时支护，最后对其进行整体性采取注浆工艺加固成整体巷道，可以很好的抑制流变程度，使巷道变形情况得到有效控制，让支护结构与围岩压力共同作用。使巷道得到彻底的维护。
小结：当今，软岩体支护技术在不断发展的过程中，作为一种联合支护的结构，锚架喷注工艺在软岩支护问题解决方面有着良好的效果，对软岩矿井巷道进行有效的支护，祁南矿采取创新工艺的使用与推广后取得了良好的安全技术经济效益，减少了巷道返修量，提高了综掘快速掘进的效率与质量。可以使巷道受到充分的保护与维护，保证从业人员的人身安全，并有利于自然资源的开采，因此，相信通过进一步的研究与探索，充分进行技术研究与实践，必将会进一步促进软岩矿井巷道掘进工作的进步与发展。
参考文献：
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