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强风化软岩巷道支护及其稳定性阐述

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  摘 要:强风化软岩巷道在经常长时间的使用,很难采取有针对性的措施,对其形成良好的支护,支护措施很难落实。本文针对强风化软岩巷道支护措施的具体落实情况进行分析,为支护的稳定性提供有效保障。
  关键词:强风化;软岩巷道;巷道支护;稳定性
  科学技术的不断进步和快速发展,促使我国支护技术也在不断的完善和优化,特别是近年来,支护技术在实际应用过程中的效果普遍比较良好。与此同时,软岩巷道支护技术在实际应用过程中,也取得了一定的成效。在针对一些具有复杂性特征的地质条件进行分析和提出支护措施的过程中,仍然存在一些问题,正处于不断探索和完善的过程当中。在针对一些具有破碎性特征的围岩巷道进行支护的时候,其整体实施效果并不是很理想,所以仍然需要在实践中不断总结经验,对其进行完善和优化,这样才能够在实践中取得良好的支护效果。
  1 强风化软岩巷道变形
  通过对强风化软岩巷道进行分析的时候,发现强风化岩层本身具有非常强烈的破碎性特征,同时这种类型的岩层还具有非常强烈的膨胀性,岩层自身的强度普遍比较低。由于这种岩层在实际施工过程中,必须要考虑到这些因素在其中的影响,所以在针对这种类型的岩层进行施工的时候,巷道围岩自身会呈现出的变形速度非常快。在这种背景下,如果无法及时采取有针对性的措施,对其进行支护,那么将会直接导致围岩出现严重的破碎现象。一旦岩体自身出现严重的松动,这样不仅会直接导致巷道支护部分的稳定性受到影响,而且严重的时候,还会直接导致其自身产生出相对应的松动应力。特别是在软岩巷道逐渐形成的整个过程中,巷道围岩自身会逐渐形成一种具有塑性特征的变形状态,这样将会直接对支护结构造成严重的影响,甚至有可能会导致支护结构出现严重的变形现象。与此同时,在这种背景下,软岩巷道就会自然而然的进入到一种流变的变形状态下。由于软岩本身具有非常强烈的膨胀性特征,所以巷道围岩自身如果吸水之后出现膨胀状态的时候,将会直接导致巷道支护受到严重的膨胀压力影响,对围岩自身的稳定性将会造成严重的打击和影响。
  2 强风化软岩巷道支护及其稳定性维护
  2.1 工程地质条件
  在针对强风化岩巷道提出支护措施的时候,为了保证支护措施在具体应用过程中的稳定性和有效性,必须要与实际情况进行结合,特别是要与工程地质条件进行结合。这样不仅有利于提出符合实际要求的支护措施,而且还能够最大限度保证支护的稳定性和有效性,为巷道的安全使用提供有效保障。在针对这一问题进行分析的时候,与某矿井岩层进行有效结合。在通过实地考察之后,发现该矿井岩层处于第四系松散层覆盖区域范围当中,其整体的固结性比较差。与此同时,由于该岩层在后期的时候,会受到一些流水的侵蚀影响和作用,所以自然而然会形成各种不同类型的地质现象,比如比较常见的滑坡、凹陷等。煤矿基岩的出露相对比较少,大多数都直接分布在一些切割相对比较深一些沟谷两侧。同时,该岩层的整体风化程度比较严重,地质也相对比较输送[1]。在经过实地考察和探测之后,发现该矿井的主要采煤层是在9号煤层,虽然结构具有一定的复杂性,但整个区域范围内都可以实现采煤。
  2.2 支护方案的提出和落实
  在与该矿井的实际情况进行结合分析之后,发现该矿井自身的固结性比较差,要想实现对该矿井的深入开采,就必须要结合实际情况,提出有针对性的支护措施,为巷道在实际应用过程中的安全性和稳定性提供保障。通过对实际情况进行调查分析和研究,发现该矿井的回风大巷是直接被布置到强风化岩层之下的。在经过实际测量之后,可以确定大巷的宽度和高度别是5.0m和4m,由此可以看出,属于矩形巷道。在围岩节理破碎性特征的基础上,要与实际情况进行结结合,积极采取有针对性的措施,实现对巷道有针对性的支护。为了保证支护的稳定性和有效,可以利用一些具有高强度特征的树脂锚杆来进行,这样有利于为支护的稳定性提供保障。
  在这一基础上,通过与实际情况进行结合之后,发现9号煤层自身的巷道围岩已经出现了严重的破碎现象。所以在这种背景下,在针对锚杆进行设置的时候,相互之间的间距应当适当缩小,最终确定锚杆相互之间的排距大概在800m左右就可以。在针对9号煤层回风大巷宽度进行分析的时候,发现其宽度已经超过了4.5m,此时顶板在其中会受到的拉应力比较大。在巷道开挖之后,具有塑性特征的区域范围也比较大,所以在针对这一现象进行具体分析和处理的时候,要结合实际情况,适当对锚索的长度进行加大,初步设计其长度8m。与此同时,锚索自身的极限抗拉强度大概在230kN、锚固力是200kN。
  除此之外,在针对支护方案进行确定的时候,要结合实际情况,对各个区域的实际情况开展有针对性的分析和落实,这样有利于保证支护方案的准确性和有效性。在针对大巷进行具体支护操作的时候,全部利用全断面的锚网索来进行支护,在顶板上还要布置7根锚杆。在针对锚杆进行选择的时候,一般会选择直径是20mm、长度是2.2m的左旋螺纹钢筋锚杆,这样不仅有利于保证锚杆在实际应用过程中的质量,而且能够为巷道支护的稳定性提供保障。
  3 结束语
  在针对强风化软岩巷道进行支护的时候,要结合实际情况,对工程地质条件进行综合分析。这样不仅有利于制定和落实符合实际要求的支护方案,而且还能够为巷道支护的稳定性提供保障。
  参考文獻:
  [1]付轶龙,康天合.高应力破碎硐室围岩加固方法及其效果的数值模拟[J].煤矿安全,2017,48(02):192-195.
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