淺析井下地質(zhì)構(gòu)造對巷道支護(hù)

　在井下巷道掘進(jìn)的過程中經(jīng)常會遇到各種特殊類型的地質(zhì)構(gòu)造，這些地質(zhì)構(gòu)造的特殊性往往會對巷道支護(hù)作業(yè)造成很嚴(yán)重的影響。在所有類型結(jié)構(gòu)中，褶皺是井下最常見的地質(zhì)構(gòu)造類型。在整體井下巷道支護(hù)的過程中，即使在大范圍內(nèi)更好地進(jìn)行錨桿支護(hù)的操作，也仍然會發(fā)生變形。因此需要根據(jù)井下地質(zhì)構(gòu)造對巷道支護(hù)的影響進(jìn)行全面地分析。
　　1 巷道支護(hù)的作用和材料
　　1.1 巷道支護(hù)的作用
　　巷道支護(hù)的目的是為了更好地緩和和減少圍巖的移動，在生產(chǎn)活動的過程中更好地防止巷道斷面不過度縮小，同時通過有效阻止圍巖的移動來使得巷道的斷面不容易縮小[1]。要想讓巷道支護(hù)的效果變得更好，主要取決于支架本身承載能力的大小、圍巖的性質(zhì)、支架力學(xué)的性質(zhì)、支架設(shè)置的密度和支架安裝的時間等因素。
　　1.2 巷道支護(hù)材料
　　煤礦巷道的支護(hù)材料從木支護(hù)、型鋼支護(hù)過渡到了錨桿支護(hù)。從使用的頻率和效果來看，錨桿支護(hù)是最經(jīng)濟(jì)有效的支護(hù)，它不僅能夠有效地降低支護(hù)本身的使用效果，而且也能夠降低支護(hù)使用的成本，同時減輕勞動工作強(qiáng)度，最終為煤礦的安全生產(chǎn)奠定良好的條件。
　　2 構(gòu)造應(yīng)力對巷道的影響
　　常見的地質(zhì)構(gòu)造類型有：1小斷層在煤礦作業(yè)的整體過程中，小斷層是一種最常見的井下地質(zhì)構(gòu)造，這種地質(zhì)構(gòu)造類型對于巷道支護(hù)將產(chǎn)生非常重要的影響。發(fā)生小斷層最明顯的標(biāo)志是煤層的頂板發(fā)生位移或者位移變得非常明顯;2復(fù)合頂板。在整個煤層的結(jié)構(gòu)中，直接頂、偽頂和老頂是3種主要的頂板結(jié)構(gòu)。而且在煤層的頂板中普遍存在著多處的薄煤線。通常情況下，不管是何種頂板結(jié)構(gòu)都會直接存在于直接頂和偽頂?shù)慕佑|面中。另外，復(fù)合頂板主要是由薄巖層和煤線一起組成的。如果在整個復(fù)合頂板的結(jié)構(gòu)內(nèi)部加入適當(dāng)?shù)南锏乐ёo(hù)，如果不及時處理的話，勢必會對整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響;3小褶皺。小褶皺是最能夠影響巷道支護(hù)的一種重要現(xiàn)象。特別在巷道支護(hù)的過程中，小褶皺發(fā)展得相當(dāng)頻繁。在整體煤礦掘進(jìn)和挖掘的過程中，煤礦頂板的主要構(gòu)造為撓曲的構(gòu)造，整體構(gòu)造具有非常大的規(guī)模，而且內(nèi)部的形狀特征也會變得非常不規(guī)則，最終會出現(xiàn)巷道周圍支護(hù)煤礦層發(fā)生變形的現(xiàn)象，甚至在整個操作的過程中出現(xiàn)冒頂?shù)默F(xiàn)象。
　　構(gòu)造應(yīng)力對巷道的影響存在于掘進(jìn)、支護(hù)乃至回采的所有環(huán)節(jié)，具體特征為：巷道開掘時期，巷道極易發(fā)生冒頂、片幫現(xiàn)象，巷道通常難以成型;巷道支護(hù)區(qū)域，支護(hù)方式不當(dāng)時，極易出現(xiàn)錨桿與錨索斷裂，同時頂板與兩幫會發(fā)生劇烈變形與運(yùn)移;回采時期，巷道在構(gòu)造應(yīng)力與采動應(yīng)力的雙重作用下，巷道所受影響進(jìn)一步增強(qiáng)[2]。鑒于此，為確保構(gòu)造應(yīng)力區(qū)域巷道支護(hù)的有效性，支護(hù)形式在達(dá)到常規(guī)支護(hù)需求的同時還應(yīng)具備以下幾點(diǎn)要求：1具備較強(qiáng)的承載性能。鑒于構(gòu)造應(yīng)力的對外釋放多以水平應(yīng)力為主，且猛烈、突然，因此巷道支護(hù)時應(yīng)當(dāng)在其應(yīng)力集中側(cè)提供充足的支護(hù)強(qiáng)度。而當(dāng)在深部巷道中，應(yīng)當(dāng)為巷道頂?shù)装寮皟蓭途峁┏渥愕闹ёo(hù)強(qiáng)度，以保證能夠?qū)?gòu)造應(yīng)力的釋放起到良好的控制;2確保支護(hù)材料的抗沖擊性。鑒于構(gòu)造應(yīng)力區(qū)域內(nèi)巷道變形的突然性，支護(hù)材料必須具備一定的抗彎曲變形能力，使其在承受巷道圍巖變形時能夠通過彎曲來釋放壓力，避免發(fā)生斷裂;3確保圍巖整體穩(wěn)定。構(gòu)造應(yīng)力釋放時的沖擊能極大，這就對支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有較強(qiáng)需求，以確保面對激烈的變形能夠避免失穩(wěn)破壞;4確保圍巖整體性。通常而言，巷道變形破壞多發(fā)生于支護(hù)薄弱環(huán)節(jié)，因此針對構(gòu)造應(yīng)力區(qū)域，支護(hù)應(yīng)采取全斷面支護(hù)方法，確保支護(hù)體整體完整閉合，以消除薄弱環(huán)節(jié)。
　　3 遇到構(gòu)造的注意事項(xiàng)
　　3.1 正斷層掘進(jìn)
　　當(dāng)煤礦掘進(jìn)的過程中，斷層出現(xiàn)在人們的視野中時，如果煤層頂板突然出現(xiàn)上升趨勢，而后冒頂，又或者在掘進(jìn)的過程中，斷層突然出現(xiàn)在視野中而煤層的頂板突然出現(xiàn)下降趨勢的話，此時就要注意做好過斷層的準(zhǔn)備。如果需要掘進(jìn)的話，尤其要注意防止出現(xiàn)冒進(jìn)或者其他的風(fēng)險(xiǎn)。值得注意的是，在過斷層的過程中尤其要充分利用帶網(wǎng)支護(hù)，必要時注漿加固，這樣才不會使得其在支護(hù)的過程中出現(xiàn)塌方。
　　3.2 頂板撓曲構(gòu)造
　　一旦遇到撓曲構(gòu)造，就要對其構(gòu)造的特別進(jìn)行全面的觀察，之后再全方位地做好預(yù)防的工作。如果在整體的過程中出現(xiàn)煤層的傾斜角度不斷加大的情況，就應(yīng)該尤其注意采用錨索鉆機(jī)來全面探查煤層頂部本身的情況，在這個基礎(chǔ)上在做好加密支護(hù)的工作。
　　4 結(jié)束語
　　巷道支護(hù)科學(xué)、有效是確保井下生產(chǎn)作業(yè)安全、持續(xù)、高效開展的必要前提，而褶曲作為井下巷道開掘中常見的地質(zhì)構(gòu)造形式，確保通過此類區(qū)域時巷道支護(hù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性十分必要。礦井管理者應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)人員開展