淺析井下地質構造對巷道支護的影響

在井下巷道掘進的過程中經常會遇到各種特殊類型的地質構造，這些地質構造的特殊性往往會對巷道支護作業造成很嚴重的影響。在所有類型結構中，褶皺是井下最常見的地質構造類型。在整體井下巷道支護的過程中，即使在大范圍內更好地進行錨桿支護的操作，也仍然會發生變形。因此需要根據井下地質構造對巷道支護的影響進行全面地分析。
　　1 巷道支護的作用和材料
　　1.1 巷道支護的作用
　　巷道支護的目的是為了更好地緩和和減少圍巖的移動，在生產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、支架力學的性質、支架設置的密度和支架安裝的時間等因素。
　　1.2 巷道支護材料
　　煤礦巷道的支護材料從木支護、型鋼支護過渡到了錨桿支護。從使用的頻率和效果來看，錨桿支護是最經濟有效的支護，它不僅能夠有效地降低支護本身的使用效果，而且也能夠降低支護使用的成本，同時減輕勞動工作強度，最終為煤礦的安全生產奠定良好的條件。
　　2 構造應力對巷道的影響
　　常見的地質構造類型有：1小斷層在煤礦作業的整體過程中，小斷層是一種最常見的井下地質構造，這種地質構造類型對于巷道支護將產生非常重要的影響。發生小斷層最明顯的標志是煤層的頂板發生位移或者位移變得非常明顯;2復合頂板。在整個煤層的結構中，直接頂、偽頂和老頂是3種主要的頂板結構。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，不管是何種頂板結構都會直接存在于直接頂和偽頂的接觸面中。另外，復合頂板主要是由薄巖層和煤線一起組成的。如果在整個復合頂板的結構內部加入適當的巷道支護，如果不及時處理的話，勢必會對整體結構產生影響;3小褶皺。小褶皺是最能夠影響巷道支護的一種重要現象。特別在巷道支護的過程中，小褶皺發展得相當頻繁。在整體煤礦掘進和挖掘的過程中，煤礦頂板的主要構造為撓曲的構造，整體構造具有非常大的規模，而且內部的形狀特征也會變得非常不規則，最終會出現巷道周圍支護煤礦層發生變形的現象，甚至在整個操作的過程中出現冒頂的現象。
　　構造應力對巷道的影響存在于掘進、支護乃至回采的所有環節，具體特征為：巷道開掘時期，巷道極易發生冒頂、片幫現象，巷道通常難以成型;巷道支護區域，支護方式不當時，極易出現錨桿與錨索斷裂，同時頂板與兩幫會發生劇烈變形與運移;回采時期，巷道在構造應力與采動應力的雙重作用下，巷道所受影響進一步增強[2]。鑒于此，為確保構造應力區域巷道支護的有效性，支護形式在達到常規支護需求的同時還應具備以下幾點要求：1具備較強的承載性能。鑒于構造應力的對外釋放多以水平應力為主，且猛烈、突然，因此巷道支護時應當在其應力集中側提供充足的支護強度。而當在深部巷道中，應當為巷道頂底板及兩幫均提供充足的支護強度，以保證能夠對構造應力的釋放起到良好的控制;2確保支護材料的抗沖擊性。鑒于構造應力區域內巷道變形的突然性，支護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，避免發生斷裂;3確保圍巖整體穩定。構造應力釋放時的沖擊能極大，這就對支護結構的穩定性有較強需求，以確保面對激烈的變形能夠避免失穩破壞;4確保圍巖整體性。通常而言，巷道變形破壞多發生于支護薄弱環節，因此針對構造應力區域，支護應采取全斷面支護方法，確保支護體整體完整閉合，以消除薄弱環節。
　　3 遇到構造的注意事項
　　3.1 正斷層掘進
　　當煤礦掘進的過程中，斷層出現在人們的視野中時，如果煤層頂板突然出現上升趨勢，而后冒頂，又或者在掘進的過程中，斷層突然出現在視野中而煤層的頂板突然出現下降趨勢的話，此時就要注意做好過斷層的準備。如果需要掘進的話，尤其要注意防止出現冒進或者其他的風險。值得注意的是，在過斷層的過程中尤其要充分利用帶網支護，必要時注漿加固，這樣才不會使得其在支護的過程中出現塌方。
　　3.2 頂板撓曲構造
　　一旦遇到撓曲構造，就要對其構造的特別進行全面的觀察，之后再全方位地做好預防的工作。如果在整體的過程中出現煤層的傾斜角度不斷加大的情況，就應該尤其注意采用錨索鉆機來全面探查煤層頂部本身的情況，在這個基礎上在做好加密支護的工作。
　　4 結束語
　　巷道支護科學、有效是確保井下生產作業安全、持續、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構造形式，確保通過此類區域時巷道支護設計的科學性十分必要。礦井管理者應組織專業技術人員開展針對性探究，分析相應的構造力釋放特征，從而設計針對性的支護方案，從而確保礦井長久持續發展。