孔德全

摘 要：在煤礦開采中，井下巷道挖掘是最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)煤礦開采效率與質(zhì)量有著重要影響。在這一過程中，會(huì)遇到不同類型的地質(zhì)構(gòu)造，不僅關(guān)系著煤礦開采工作進(jìn)行，而且對(duì)巷道支護(hù)影響也是非常大的。為此，本文主要論述了常見的地質(zhì)構(gòu)造類型，并對(duì)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巷道支護(hù)的影響進(jìn)行了分析，以便提升支護(hù)方法的科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：井下；地質(zhì)構(gòu)造；巷道支護(hù)；影響

引言：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，煤礦開采業(yè)也有了進(jìn)一步發(fā)展，由于開采地區(qū)具有一定的復(fù)雜性，給其井下作業(yè)帶來了一定風(fēng)險(xiǎn)。為了提升井下生產(chǎn)作業(yè)安全系數(shù)，需要做好巷道支護(hù)工作。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，新的支護(hù)方式層出不窮，為了安全作業(yè)，必須要對(duì)井下地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析，以便更好的改善支護(hù)方法。

一、常見的地質(zhì)構(gòu)造類型

（一）復(fù)合頂板

復(fù)合頂板地質(zhì)構(gòu)造主要有兩部分組成，一部分是煤線；另一部分是薄巖層，在一定程度上提升了井下作業(yè)的危險(xiǎn)性。尤其是在該頂板中進(jìn)行巷道支護(hù)過程中，如果其支護(hù)方式不當(dāng)，或者未進(jìn)行有效處理，會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)造成不良影響。

（二）小斷層

小斷層是比較常見的一種井下地質(zhì)構(gòu)造，相對(duì)其它地質(zhì)構(gòu)造而言，它對(duì)巷道支護(hù)的影響是最大的。主要是因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)小斷層，就可能導(dǎo)致煤層的頂板出現(xiàn)位移的，甚至出現(xiàn)尖滅的現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況下，還會(huì)發(fā)生揉皺現(xiàn)象，進(jìn)而會(huì)加大對(duì)巷道支護(hù)的影響。

二、井下地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巷道支護(hù)的影響

（一）褶皺區(qū)域應(yīng)力分布分析

褶皺區(qū)域是井下區(qū)域的重要一部分，其構(gòu)造應(yīng)力主要是來源于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。在對(duì)其應(yīng)力進(jìn)行分析的過程中，主要是運(yùn)用了數(shù)值模擬手段，該方法能夠比較準(zhǔn)確的判斷應(yīng)急集中的區(qū)域。通過模擬分析可知，應(yīng)力集中的區(qū)域主要在底部巖層及巖層軸部附近、樞紐線附近等[1]。另外，還能夠發(fā)現(xiàn)在其兩翼的應(yīng)力集中非常微弱。

為了更有效的分析井下地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巷道支護(hù)的影響，還需要分析褶皺區(qū)域應(yīng)力的性質(zhì)。這就需要聘請(qǐng)專業(yè)人員，并結(jié)合實(shí)地資料進(jìn)行分析。通常情況下，褶皺區(qū)域的應(yīng)力大多都屬于水平應(yīng)力，而且在整個(gè)應(yīng)力中，構(gòu)造應(yīng)力是核心。此外，垂直應(yīng)力與水平應(yīng)力還是不同的，主要是由地層的深淺決定的。當(dāng)在地層深部時(shí)，前者是高于后者的，當(dāng)在淺部地層時(shí)，則恰恰相反。

（二）構(gòu)造應(yīng)力對(duì)巷道支護(hù)的影響

在井下巷道挖掘中，地質(zhì)構(gòu)造之所以對(duì)巷道支護(hù)產(chǎn)生了巨大的影響，其中有很大一部分原因是其構(gòu)造應(yīng)力與巷道支護(hù)有很大的關(guān)系。雖然影響巷道挖掘的因素有多種，但是影響最大、最廣泛的就是構(gòu)造應(yīng)力。它對(duì)其每個(gè)環(huán)節(jié)都有一定的影響。主要是因?yàn)樵趯?shí)際挖掘過程中，片幫和冒頂?shù)膯栴}是經(jīng)常出現(xiàn)的，而這一現(xiàn)象與其構(gòu)造應(yīng)力是分不開的，并且會(huì)嚴(yán)重阻礙巷道挖掘順利進(jìn)行。另外，由于巷道挖掘受地質(zhì)影響比較大，所以對(duì)巷道支護(hù)方式進(jìn)行了限制，如果方式不合理，就會(huì)出現(xiàn)各種問題，降低整體支護(hù)效果。例如，錨索斷裂、錨桿破損等問題，大大提升了井下作業(yè)的危險(xiǎn)性。此外，在實(shí)際作業(yè)中，還會(huì)對(duì)頂板及兩幫產(chǎn)生不良影響，十分容易使其出現(xiàn)劇烈位移等問題，影響正常施工作業(yè)。如果在巷道挖掘過程中，也出現(xiàn)了采動(dòng)應(yīng)力，那么該應(yīng)力就會(huì)與構(gòu)造應(yīng)力有機(jī)結(jié)合起來，發(fā)揮更大的沖擊力，因此會(huì)對(duì)巷道支護(hù)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。在這一狀態(tài)下，對(duì)其支護(hù)的要求也是極高的。為了進(jìn)行有效的支護(hù)，必須要根據(jù)具體情況和井下的地質(zhì)構(gòu)造類型，對(duì)其支護(hù)參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整和科學(xué)設(shè)置。如果該參數(shù)與相關(guān)的應(yīng)力場不符，就會(huì)大大增加應(yīng)力場的壓力，最終還會(huì)導(dǎo)致巷道變形，降低巷道支護(hù)效果，影響井下作業(yè)正常進(jìn)行。同時(shí)，還會(huì)在很大程度上對(duì)地壓造成沖擊，出現(xiàn)危險(xiǎn)事故，甚至出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，對(duì)人的生命安全造成威脅。因此，在進(jìn)行巷道支護(hù)過程中，必須要對(duì)井下地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巷道支護(hù)的影響進(jìn)行全面的分析，做好相應(yīng)的防范措施，選擇與之相適應(yīng)的支護(hù)方式。由于構(gòu)造應(yīng)力對(duì)其影響比較大，因此必須要對(duì)其構(gòu)造應(yīng)力加以重視。

在巷道支護(hù)過程中，構(gòu)造應(yīng)力區(qū)域的支護(hù)是最具有挑戰(zhàn)性的，而且也是最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，因此必須要采取有效的支護(hù)方式，以防沖擊地壓等不良現(xiàn)象發(fā)生。因此，在該區(qū)域進(jìn)行巷道支護(hù)過程中，首先必須按照相關(guān)流程進(jìn)行支護(hù)，減少差錯(cuò)出現(xiàn)。其次，在滿足常規(guī)需求的同時(shí)，還要進(jìn)一步提升其承載能力，保證巷道的穩(wěn)定性[2]。第三，由于水平應(yīng)力是構(gòu)造應(yīng)力中最最重要的組成部分，對(duì)巷道支護(hù)影響最大，還具有較強(qiáng)的突發(fā)性，因此在進(jìn)行支護(hù)時(shí)必須要進(jìn)步提升支護(hù)的強(qiáng)度，進(jìn)而可在一定程度上減少應(yīng)力集中對(duì)自身的不良影響。第三，為了防止頂板和兩幫出現(xiàn)位移的現(xiàn)象，也需要為其增加支護(hù)強(qiáng)度，提升頂板和兩幫的牢固性、可靠性。第四，材料是巷道支護(hù)必不可少的，其質(zhì)量的高低與其抗沖擊性具有直接關(guān)系。因此，必須要在支護(hù)材料質(zhì)量上進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，盡可能采取抗沖擊性強(qiáng)的材料，以便降低集中應(yīng)力對(duì)巷道支護(hù)的影響。而且在應(yīng)力區(qū)域進(jìn)行巷道支護(hù)時(shí)，如果其應(yīng)力過，就大會(huì)導(dǎo)致巷道變形，還且是突發(fā)性的，運(yùn)用質(zhì)量好的材料有利于降低巷道變形的概率，進(jìn)而充分發(fā)揮巷道作用，保證井下作業(yè)安全，提升施工人員的安全系數(shù)。最后，通常情況下，構(gòu)造應(yīng)力所釋放的沖擊能力都是比較大的，一旦造成巷道變形，就會(huì)降低整個(gè)圍巖的穩(wěn)定性。為了有效解決這一問題，可以通過全斷面的方式，提升支護(hù)的閉合性，確保圍巖整體性，進(jìn)而可創(chuàng)造一種相對(duì)安全的施工作業(yè)環(huán)境。

結(jié)論：總而言之，井下地質(zhì)構(gòu)造有多種類型，而且對(duì)巷道支護(hù)產(chǎn)生著重要影響。為了提升巷道支護(hù)的有效性，確保井下作業(yè)安全，減少人員傷亡，就必須要采取合適的支護(hù)方式，并對(duì)地質(zhì)構(gòu)造中的構(gòu)造應(yīng)力對(duì)其支護(hù)的影響進(jìn)行分析，對(duì)其釋放特征進(jìn)行充分考慮，在此基礎(chǔ)上全方位的設(shè)計(jì)支護(hù)，對(duì)井下作業(yè)順利進(jìn)行具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙向陽.淺談井下地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巷道支護(hù)的影響[J].陜西煤碳，2018（05）：147-149.

[2]于月鵬.井下地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巷道支護(hù)的影響分析[J].能源與節(jié)能，2017（01）：168-169.