張振平，譚崇明

（江西銅業(yè)股份有限公司武山銅礦,江西 瑞昌 332200）

為提高銅礦開(kāi)采的生產(chǎn)效率，在開(kāi)采過(guò)程中，先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)顯得尤為重要，目前應(yīng)用較為廣泛的巷道支護(hù)技術(shù)為木支護(hù)、鋼型支護(hù)和錨桿支護(hù)等技術(shù)，但在目前的巷道支護(hù)技術(shù)中，仍然存在一定的問(wèn)題，在開(kāi)采過(guò)程中，隨著開(kāi)采深度的不斷增加，巷道支護(hù)難的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，加上我國(guó)的巷道開(kāi)采多處于破碎和軟巖圍巖狀態(tài)下，增加了支護(hù)的難度，對(duì)支護(hù)技術(shù)提出了更高的要求，因此要充分發(fā)揮支護(hù)技術(shù)的重要意義，提高圍巖的穩(wěn)定性是礦井巷道支護(hù)的關(guān)鍵。

1 破碎圍巖形成原因及原理

隨著礦產(chǎn)資源需求量的不斷增加，銅礦開(kāi)采深度也不斷增加，不同地質(zhì)層的條件各不相同，受井下圍巖和高應(yīng)力的影響，容易發(fā)生工作層圍巖的頂板松動(dòng)情況，加上水文地質(zhì)條件等危害，對(duì)銅礦的支護(hù)技術(shù)有更高的要求，在作業(yè)過(guò)程中，當(dāng)頂板受到擠壓變形容易導(dǎo)致頂板巖石的破裂，形成破碎圍巖而發(fā)生脫落情況，當(dāng)形成這種頂板時(shí)，技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)破碎圍巖的支護(hù)技術(shù)支撐；另一方面，從底板巖石受力情況來(lái)看，頂板處于為支護(hù)狀態(tài)，底板也容易發(fā)生的底鼓，進(jìn)而導(dǎo)致巷道內(nèi)部的變形。

針對(duì)頂板破碎和圍巖松散的巷道，多數(shù)開(kāi)采企業(yè)采用架棚支護(hù)方式，該方式單純采用架棚支護(hù)，成本高且勞動(dòng)強(qiáng)度大，根據(jù)實(shí)際操作情況來(lái)看，該種支護(hù)方式未取得良好的支護(hù)效果，破碎圍巖層的支護(hù)方式存在材料消耗大、施工困難和安全隱患大等問(wèn)題，因此提出不同的支護(hù)理論，在開(kāi)采前，開(kāi)采過(guò)程中受重力和高應(yīng)力的影響，圍巖沿著不同的方向垂直變形，開(kāi)采過(guò)程中，原始的平衡力遭到破壞，將重新分布在不同的巖層，導(dǎo)致巖層兩端在重應(yīng)力的影響下，頂板出現(xiàn)彎曲變形的情況。

巷道的支護(hù)理論眾多，主要分為圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論、新奧法支護(hù)理論、松動(dòng)圈支護(hù)理論和聯(lián)合支護(hù)理論等，在開(kāi)采過(guò)程中采用較多的是圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論和新奧法支護(hù)理論，圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論以巷道錨桿支護(hù)為基礎(chǔ)，通過(guò)錨桿支護(hù)技術(shù)，增加圍巖的承載能力，加固錨固區(qū)域的巖石，針對(duì)存在破碎或軟巖變形情況嚴(yán)重的巷道進(jìn)行支護(hù)，多數(shù)應(yīng)用于開(kāi)采的深部巷道中。

2 巷道主要支護(hù)類(lèi)型的選擇

（1）巷道支護(hù)技術(shù)眾多。錨桿支護(hù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、防護(hù)性強(qiáng)，在錨桿支護(hù)初期，支護(hù)強(qiáng)度可選擇較低，隨著技術(shù)的引進(jìn)，從低強(qiáng)度逐漸向高強(qiáng)度發(fā)展，有效控制圍巖出現(xiàn)的破碎和變形情況，通過(guò)對(duì)破碎圍巖進(jìn)行支護(hù)，加強(qiáng)對(duì)錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，有效控制圍巖發(fā)生破裂的可能。

（2）U型鋼可伸縮性支護(hù)技術(shù)。巷道在受到高應(yīng)力影響發(fā)生變形后，利用U型鋼的可伸縮性特點(diǎn)，對(duì)圍巖膨脹情況設(shè)定相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)，以實(shí)用圍巖破碎范圍較大的軟巖巷道中，U型鋼可伸縮性支架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力大的特點(diǎn)，在變形嚴(yán)重的巷道中實(shí)用較為廣泛，但U型鋼支護(hù)技術(shù)無(wú)法適用于支護(hù)初期，無(wú)法有效控制圍巖的變形。

（3）錨桿支護(hù)技術(shù)。錨桿支護(hù)技術(shù)具有成本低和提高圍巖自身強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，在破碎的巷道中是一種主動(dòng)支護(hù)技術(shù)，可以提高圍巖的預(yù)緊力，提高圍巖自身的承載能力，盡管在巷道變形后會(huì)有多種支護(hù)方式出現(xiàn)，但以錨桿支護(hù)為主要支護(hù)方式。

（4）聯(lián)合支護(hù)。聯(lián)合支護(hù)方式是一種在軟巖狀態(tài)下且破碎圍巖情況嚴(yán)重的困難環(huán)境中的支護(hù)技術(shù)，通過(guò)多年的分析總結(jié)，破碎圍巖巷道的聯(lián)合支護(hù)技術(shù)集U型鋼支護(hù)和工字型支護(hù)技術(shù)一體，既可以充分發(fā)揮U型鋼的可伸縮性，又可以改變圍巖之間的相互作用力，從而達(dá)到聯(lián)合支護(hù)的目的

（5）“短錨+輕架”支護(hù)理論?！岸体^+輕架”支護(hù)理論是一種新型支護(hù)方式，與其他傳統(tǒng)的支護(hù)方式不同的是，錨桿與棚架支護(hù)技術(shù)可以在充分發(fā)揮作用的同時(shí)相互作用，相互提高彼此的承載力，短錨桿支護(hù)可以增加棚架的數(shù)量，這在很大程度上可以提高棚架的穩(wěn)定性和自身承載能力，錨桿對(duì)頂部的棚樑提供應(yīng)力，相當(dāng)于給棚架提供支點(diǎn)，減少棚架之間的距離，提高了棚架的穩(wěn)定性。

3 銅礦巷道支護(hù)技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題及改進(jìn)措施

在開(kāi)采過(guò)程中，巷道的圍巖應(yīng)力會(huì)分布在頂板周?chē)?，支護(hù)體需要承受較大的壓力，盡管支護(hù)體可以有效的設(shè)計(jì)支護(hù)方式，但對(duì)港道的掌握較難，在大強(qiáng)度的影響下，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重變形；對(duì)破碎的軟巖巷道來(lái)說(shuō)，巖石的膨脹受高應(yīng)力的影響，在巷道破碎嚴(yán)重的位置容易發(fā)生變形或松動(dòng)，降低支護(hù)的效果。

開(kāi)采巷道過(guò)程中，需要合理的設(shè)計(jì)巷道的布局和穩(wěn)定性，布置要在應(yīng)力環(huán)境較好的區(qū)域，在對(duì)巷道的斷面和破碎巖石的支護(hù)方面，要根據(jù)巷道內(nèi)部的具體情況制定相應(yīng)的措施，對(duì)準(zhǔn)備開(kāi)采的巷道進(jìn)行噴漿處理，并封閉巷道，既可以延長(zhǎng)巷道的年限，又可以減少返修次數(shù)；破碎軟巖巷道受水文地質(zhì)和礦山壓力等的影響，導(dǎo)致巖層表面不同情況的破碎，支護(hù)采用的錨桿支護(hù)、注漿支護(hù)等方式在各種外力的影響下，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)表現(xiàn)出不同的變形特性，單純的錨桿支護(hù)會(huì)降低初始錨固力，錨桿的外端露在外面，更加增加了圍巖受壓變形破碎的情況。因此針對(duì)破碎巷道存在的諸多問(wèn)題，可以采用二次支護(hù)方式，增強(qiáng)支護(hù)體自身的強(qiáng)度，增加巷道的穩(wěn)定性，提高圍巖的承載能力，從巷道整體利用錨桿支護(hù)加固周?chē)呐蛎泤^(qū)域，強(qiáng)化圍巖的約束力，在實(shí)際操作過(guò)程中，錨桿支護(hù)和錨固技術(shù)難以控制巷道的變形，因此在二次支護(hù)的同時(shí)增加注漿加固方式，提高對(duì)圍巖的支護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，巷道的支護(hù)理論眾多，但在具體應(yīng)用過(guò)程中，要根據(jù)具體實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施，充分利用二次支護(hù)技術(shù)，實(shí)施科學(xué)規(guī)范的巷道支護(hù)技術(shù)，以科學(xué)合理為基礎(chǔ)，為銅礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。