高永刚
扎赉诺尔煤业有限责任公司灵东煤矿，内蒙古满洲里，021410
摘要：众所周知，我国是煤炭含量大国，煤矿开采时由于巷道运输顺槽顶板是泥化软岩，造成掘进速度缓慢，影响工作效率，容易发生冒顶坍塌事故，财产与作业人员生命受到威胁。于是针对巷道围岩的稳定性因素进行了分析研究，优化支护方案和施工工序，提高巷道掘进速度，使围岩变形量在控制范围之内，充分发挥支护结构支护效能，提高掘进速度，减少耗材，降低支护成本。
关键词：软弱顶板；回采巷道；快速掘进；支护技术
引言
在深部大倾角大断面软岩巷道的施工过程中，一般会采用巷道钻爆法。虽然该方法具有良好的施工效果，但是所受制约较大，这就给具体施工带来了一定的阻碍。在国内深部大倾角大断面软岩巷道的施工中，大多使用气腿式凿岩机来进行打眼，然后再进行爆破。但是由于该方法的局限性使得支护工作与爆破工作要分多次进行，这样就从一定程度上降低了整体性的工作效率。另外，随着矿井深度的不断增加，高地应力也在进一步上升，与此同时软岩也会出现容易变形的情况，这样就给整个施工带来了较大的困难。部分软岩呈现出大倾角、大断面的情况，这对支护的强度提出了更高的要求。从实际施工的情况看，传统的巷道钻爆法已经不能满足深部大倾角大断面软岩巷道的开挖需求，因此需要对现有的施工工艺与施工技术进行改善，通过采用液压钻车配套侧卸式装岩机来进行作业，同时在支护、爆破等方面进行强化，以此来提升整个掘进工作的效率。
1软弱顶板回采巷道存在的问题
①巷道挖掘时埋深较大。原始围岩应力高，极易产生变形。巷道开采时挖掘机的抽放埋深超过600m，这种深度较高,开采增加了巷道围岩初始应力值，使围岩应力集中系数加大，造成挖掘后巷道变形速度加快。②采取主动支护防止变形，主动支护对支护锚杆、锚索初始预紧力增加，使锚杆、锚索布设时施加合理预紧力，防止锚杆出现初始滑移产生变形，并且提高了围岩初始承载力，避免因巷道挖掘初期埋深大、围岩易破碎而造成变形，起到了有效主动支护整体结构方式。③循环进尺偏大造成空顶距大，增加支护难度。巷道采用快速掘进技术，在循环进尺尺寸上需要偏大一些，以减小辅助工序作业耗时提升开机率。开机作业时单次循环进尺长度为4m，使巷道控顶距过大造成围岩应力减弱，岩体损坏程度严重，增加了支护难度。
2软弱顶板回采巷道快速掘进支护技术研究
2.1选定合理的掏槽方式
在巷道进行爆破的过程中，要根据实际情况选择合适的掏槽方式来进行掏槽作业。在选择掏槽方式的过程中，掏槽眼间距是其中一个较为重要的参数指标，它的确定主要是根据条形装药的破碎区大小来进行的。在掏槽眼间距设定以后，将等效集中装药与下单自由漏斗爆破进行结合，从而达到预期的爆炸效果。在具体施工中，眼深一般控制在1．8-2．0m左右，并且以多对斜眼的复式楔形的方式来进行爆破，需要注意的是斜眼之间的孔底距应该控制在20cm左右，这样将能够让深孔爆破的效果更佳。
2.2支护原则
①主动支护，对巷道采取整体支护作业方式，由于巷道挖掘初期坑度深，巷道控顶距离长，单一支护手段承载力较小，作业时极易产生变形。因此，为了防止挖掘初期支护容易变形，应当采取有效综合支护技术，充分利用锚索、锚网喷相结合支护结构，提高锚杆、锚索预紧力加大承载量，使围岩整体自承性能增加。整体结构主动支护方式，加强了巷道挖掘作业时支护作用，安全性能和作业效率都得到了保障。②快速支护，为确保巷道施工合理有效，保障掘进作业安全性，对掘进作业中掘、支、运等生产作业环节，采取合理优化配置，实现对巷道顶板及时、快速支护，缩短顶板空顶时长，减少巷道初期损伤程度。③确保锚杆、锚索作业质量锚杆、锚索施工作业时，因现场地质状况原因或者施工技术水平等因素，对施工质量造成影响，容易发生锚杆、锚索预紧力达不到标准，严重会有失效现象，因此必须提高施工管理和施工技术，采取合理有效措施，确保锚杆、锚索作业质量。
2.3设定合理的炮眼
在设定炮眼的过程中，主要考虑它的深度是否符合施工需要，并且施工技术与施工设备是否能达到炮眼深度施工的要求。当然炮眼深度的设定还与空顶距有着密切的关联性，因此在实际的施工过程中，应该结合实际环境，在进行准确的勘测之后采用合理的方案来设定空顶距，让整个施工进度以及施工效率得到保证，保证工程能够在正常周期内完成。
2.4掘进技术优化
掘进机的效率是影响掘进速度的重要因素，根据运输顺槽实际情况，采取下列手段进行掘进工艺优化:①根据围岩强度选择截割方式。当岩石强度低时，使用截割头在断面左下角位置掏槽，然后按“S”形向上截割;当断面岩石强度差异较大时，先在软处掏槽，然后进行全断面截割;当岩石强度较大时，根据节理裂隙发育情况判断截割深度，然后逐步扩大到全断面。②底板较软造成掘进机行走困难。当底板强度低时，在掘进机履带下垫一块木板，提高行走能力;若掘进位置底板积水较多，先截割上部，截割掉的岩石与水混合后，在截割下部根据情况每隔一段距离建立一个蓄水池，通过泥浆泵进行集中排水。采取上述方案对运输顺槽进行掘进支护优化后，掘进面日进尺由原来的1．8m提升至3．4m，对掘进支护后的巷道进行为期60天的稳定性观察，顶底板移近量为170mm，两帮移近量为127mm，巷道稳定性有明显提高。
2.5深部大倾角大断面中软岩巷道多重锚喷支护技术改良
随着我国煤矿需求量的增大，在矿井作业的过程中其深度也越来越深，当矿井达到一定深度的时候，围岩结构会出现较为显著的软岩特性，这就给施工带来了一定的困难。特别是在进行深部巷道施工时，围岩的形变有可能进一步增大。假设以传统施工技术来进行支护，就需要进行阶段性支护作业，通过上部锚杆以及下部锚杆分次施工来保证支护施工的可靠性。但是通过这种阶段性支护施工使支护弱面容易崩坏。另外，在这种情况下一次性的锚喷支护并不能满足软岩的变形，如果软岩的形变过大将会使得喷层与表层存在掉落现象，这样锚杆将会丧失其应有的效用，这对整体性的施工进度很不利，同时也会威胁到整个施工安全。通过多重锚喷支护技术可以保证支护施工的整体性效果，这将是巷道施工安全的重要保障，并且也能够让维护工作更好的实施。在多重锚喷支护技术的具体实施过程中，首先要进行混凝土层喷涂工作，让围岩爆破以后所存在的缝隙得以填充，并且能够让围岩得到迅速的封闭。在进行初次混凝土层喷涂之后，需要立刻安装锚杆当作临时支护，这样将使整个支护可以适应软岩的大范围形变。在一段时间之后，围岩的形变将出现一定程度的缓解，同时围岩应力也将得到进一步地释放，此时再次进行锚喷支护。在此基础上进行打眼工作，并构建出永久性支护。
结语
煤矿开采具有很大的的安全隐患，如何科学合理开采，保障矿井开采快速和安全是煤矿开采工作的关键问题。软弱顶板回采巷道快速掘进采用先进的支护技术方法，进行科学合理的采矿作业，同时提高矿井管理和开采工作人员的专业技术水平。并根据开采矿井的实际情况，制定适合开采作业的高效快速掘进支护方案，使井下采掘工作交替有序，软弱顶板回采巷道快速掘进支护技术应用，提高了矿井采掘工作效率，同时也增加了开采工作安全性，为煤矿业生产安全提供了坚实基础。
参考文献
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