张祥
楚雄矿冶有限公司技术管理部 云南省楚雄彝族自治州大姚县六苴镇 675400
摘要：在矿业工程中，巷道支护的建设相对重要。因建设环境的特殊性，工程建设人员应充分考量井下可能存在的多种地质结构，及此类结构对巷道支护建设及后期应用的影响。本文首先简单叙述了巷道支护的常用材料及支护类型，其次列举了井下地质构造的常见类型，最后针对井下地质构造对巷道支护的影响，论述了部分实例予以分析，从而为关注这一话题的人们提供参考。
关键词：井下；地质结构；巷道支护；影响
引言：在巷道支护建设过程中，部分掘进施工会引发一系列的能量释放，进而引发冲击地压等灾害。因此，矿业工程相关工作人员应在航道建设开展前对矿井下地质构造进行探查与分析，了解多种构造对巷道支护建设的不同影响，制定合理建设计划，提升井下作业的安全性。因此，本文对井下地质构造对巷道支护的影响进行分析，具有重要的意义。
一、巷道支护的常用材料及支护类型
传统的巷道支护的常用材料为木质及钢制的支护，随着施工技术的发展，当前应用锚杆支护居多。其支护效果较优，经济实惠，广受铜矿工程企业管理人员的喜爱。
当前巷道支护主要分为锚杆支护、支护型钢及可索性支架支护三种类型。锚杆支护应用相对普及，其主要包含锚杆杆体、锚杆托板、钢带等器具的应用。在抗拉、抗剪方面表现优异，其托板可改善巷道围岩的应力状态，能有效优化围岩变形的问题。此类支护应用的带网通常紧贴巷道表面，一方面可防止围岩碎片掉落，一方面给予巷道表面以支护力。维持巷道安全使用。支护型钢在铜矿产业中拥有“专用款”——U型钢与工字钢。其抗拉、抗剪、抗压效果同样优秀，在过往的巷道支护建设中曾普遍使用。但因铜矿产业航道建设工作环境相对复杂，对支护型钢的规格及质量要求较高，其现行应用普及度已远不及锚杆支护。此类境况的形成原因有二：一，支护架的受力涵盖横向的荷载与数项的推力，支护型钢的断面与截面的设置与其相关受力的承载有着直接的关系，如欲调整支护效果，必将调整钢件规格。二，巷道支撑应具备一定的可滑移性，支护型钢因材质特性仅可通过接连件实现此点，灵活性不佳。可缩性支架支护为附属的支护设施，其质量优劣将直接影响整体支架的极限承载力，如应用其后的实际承载力与预期的极限承载力数值相近，则代表当前巷道支护应用的支架结构可缩性良好[1]。
二、井下地质构造的常见类型
井下地质构造的常见类型涵盖小断层，复合顶板，小褶皱等。首先，小断层是三种地质构造中最为常见的类型。此类地质构造不仅常见，且会对巷道支护建设产生较为明显的影响。如字面所示，小断层会引发煤层顶板的位移，消磨矿层厚度，尖灭现象也会逐渐明显。巷道会因此不断延生，最终致使矿层复增，岩石层揉皱。断层本身便会明显地破坏井下地质结构，影响矿产资源的开采。其对巷道支护的影响更为延伸的“灾难”。此种境况下需及时做好支护的完善，避免安全问题的发生。复合顶板顾名思义，即为巷道支护构建紧贴的地质构造存在薄岩层与矿层的双重构成。其伪顶与直接顶的存在会“迷惑”巷道建设人员，后期航道周边地质环境因能量冲击发生变化时，此类构造会第一时间出现变化，导致支护层与地下岩层存在空隙，使整体支护设备出现受力不均的境况，十分危险。小褶皱为影响巷道支护的重要现象，其在巷道建设过程中出现相对频繁，其对地质构造的改变并无规律可循，产生现象如严重，则会导致冒顶。由其发生的频繁及负面影响严重，相较于上述两种地质构造，小褶皱的探查及处理更应保证及时。
三、井下地质构造对巷道支护的影响
（一）地质构造应力对巷道支护的影响
地质构造应力对巷道建设的各项施工环节均会产生一定的影响，在挖掘、支护过程中，不同的构造应力会导致片帮及冒顶等现象，影响巷道建设的正常推进。
如不及时处理，部分支护设施也会因此受损，严重变形，难以更换。由此，工程开展前期应对可能出现的地质构造变化进行全面考量，进而结合实际施工计划，考量此类构造应力对即将应用的支护设施的影响，减少危险境况发生的概率，保障现场施工人员的安全[2]。
（二）相关实例分析
某铜矿巷道施工建设期间，在建设作业进度近半时，部分巷道顶棚的围岩破裂，被预先设置的防护网兜住。但顶板出现了一定的沉降现象，在反应期间，多处支护设施应受力发生了变形。工程建设人员及时撤离。仅留下支护相关施工人员对问题现场进行应急处理和现状分析。通过专用设备检测，发现其顶层构造应力发生了变化，当前设置的支护设无法予以有效支撑。通过计算当前建设进度的总长后发现，因建设工程改变了当前地质构造，其巷道周层应力实际值已超出支护的极限值。为及时解决当前问题，支护工程建设人员提议亦加强支护方案，增加应用支护型钢及锚杆的直径及长度，并通过在工程允许的合理范围内提升极限值进行应用材料规格计算，重新规划巷道支护布设设计。设计期间需注意，从结果层面来看，当前顶板下沉与两帮下沉的差值应大于新支护顶板下沉与两帮下沉的差值。为保证此类结果的得出，现施行的更新支护改建应优先进行模拟测验，留出差异保底值。帮锚杆与顶锚杆的位置分布亦要充分考量当前问题现场的应力分布，在增添锚杆的同时，亦要保证巷道等层及两侧的受力均匀。后期，支护相关工作人员亦要搜集实际数据，与预期数据进行对比[3]。
（三）巷道支护建设注意事项
此段主要论述遭遇支护问题后的建设注意事项：
当正在进行煤矿开采时遭遇正断层，则应优先关注顶板的具体变化。此类构造问题出现多为两种变化现象：一则断层顶板突然上升，进而出现冒顶；二则顶板突然下降，进而出现断层。为实现挖现场的保护，可优先应用带网将断层围住，如断层情势过于危险，可适当应用泥浆对其进行加固。而后及时召请支护工程人员进行修缮，避免巷道塌方。
当铜矿开采时遭遇挠曲结构，应及时停工，观察其每层倾斜角的角度，如其倾斜趋势并未持续发展，则可分析周遭结构，制定加密支护计划。期间，工程建设人员可应用锚索钻机等设备优先探寻每层顶层的构造情况，并以此为基础，设计支护修缮的应用的器件规格及器件应用分布。在发现此处存有挠曲构造现象后，后期的采矿挖掘工作亦应注意类似地质结构的出现。加密支护的器件应用规格及安置方式需重新考量，必要可重新设计现场支护器件的分布，更换原有锚杆，选用多种支护器件，以保证此处支护工程建设的安全性与稳定性[4]。
结论：总的来说，当前我国铜矿开采行业发展如火如荼，其工程施行的安全性亦受到了国人的广泛关注。相关企业管理者及现场工程建设者应提升对巷道支护建设的重视，优先了解巷道支护的常用材料及支护类型，及井下地质构造的常见类型，进而以安全开采为前提，合理探查巷道现场环境，确认支护建设的完善程度，预先设定应急修缮措施，储备应用的支护器件,做好修缮应用设备的日常维护,以此来保障矿井开采工作安全、长久地发展.
参考文献：
[1]李超.井下地质构造对巷道支护的影响探究[J].能源与节能,2020(10):13-14.
[2]刘喜兵. 浅析井下地质构造对巷道支护的影响[J]. 中国化工贸易, 2019, 11(02):217.
[3]丁翼飞. 地质构造对巷道支护的影响研究[J]. 化工中间体, 2019, (08):147-148.
[4]李恒. 复杂地质构造下的巷道掘进支护研究[J]. 中国化工贸易, 2019, 11(013):220.
姓名：张祥 1989年1月10日，男，彝族，云南省楚雄市，大专
单位：楚雄矿冶有限公司技术管理部；研究方向：井下地质；单位省市及邮编：云南省楚雄彝族自治州大姚县六苴镇 675400