鄭永峰

摘 要：自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到全面發(fā)展，能源需求日益增大，采礦行業(yè)因此得到大規(guī)模發(fā)展。軟巖巷道是礦井建設(shè)中非常復(fù)雜的一項(xiàng)工作，軟巖巷道掘進(jìn)施工質(zhì)量對(duì)礦井建設(shè)安全具有重要影響，其施工水平?jīng)Q定礦井建設(shè)水平。

關(guān)鍵詞：礦井建設(shè);軟巖巷道;掘進(jìn)施工

1 礦井軟巖巷道特征

在地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，軟巖是一種相對(duì)性的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，具體是指在特殊的地質(zhì)環(huán)境下，該地質(zhì)具有明顯塑性變形特征的復(fù)雜巖石，在外力的作用下導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)變形，這種易變形的地質(zhì)結(jié)稱為軟巖[1]。在礦井建設(shè)中，軟巖巷道占據(jù)重要地位，圍巖變形主要受地應(yīng)力和空間規(guī)律的影響。地應(yīng)力對(duì)軟巖巷道變形的影響具有方向性;空間規(guī)律對(duì)圍巖的影響主要受軟巖巷道的深度，深度越深越容易出現(xiàn)圍巖形變和不穩(wěn)定?；诖耍攸c(diǎn)分析礦井軟巖巷道的特征。

1.1 形變的時(shí)間特點(diǎn)

在軟巖巷道變形中，從變形的時(shí)間點(diǎn)來(lái)看具有明顯的時(shí)間特點(diǎn)，通常情況下出現(xiàn)變形有三個(gè)階段的規(guī)律。初期，軟巖巷道的變形量較大，故在施工過(guò)程中需要支撐力較大的支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)具備相應(yīng)的彈性，防止在極限變形狀態(tài)下破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)。

1.2 形變的下沉量

在軟巖巷道施工中，施工量越大，下沉量也就越大，在開(kāi)挖過(guò)程中，頂板下沉現(xiàn)象比較常見(jiàn)，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)兩幫位移現(xiàn)象和底板鼓起現(xiàn)象，當(dāng)下沉量到一定時(shí)則會(huì)破壞頂板和兩幫，影響到軟巖巷道施工質(zhì)量。

1.3 形變的空間規(guī)律

在軟巖巷道施工中，影響到圍巖變形最主要的因素是軟巖巷道自身深度，深度越深越容易影響到圍巖的穩(wěn)定性，并出現(xiàn)圍巖變形。另外，地應(yīng)力的大小還會(huì)影響到軟巖巷道的變形，且具有方向性的特征。

1.4 形變帶來(lái)的邊緣效應(yīng)

環(huán)境變化和地應(yīng)力對(duì)軟巖巷道圍巖形變的影響較大，特別是在開(kāi)挖過(guò)程中，隨著開(kāi)挖力度和規(guī)模加大，越容易出現(xiàn)變形。同時(shí)軟巖具有易擾動(dòng)、流變性、崩解性、膨脹性和可塑性特征[2]。在長(zhǎng)期施工過(guò)程中，易出現(xiàn)圍巖變形，且變形不可逆，體會(huì)增大，影響到外界環(huán)境的擾動(dòng)，導(dǎo)致軟巖巷道施工困難。故在軟巖巷道施工中，必須要全面、細(xì)致分析軟巖特征，采取有效的施工技術(shù)。

2 軟巖巷道掘進(jìn)施工需要注意的事項(xiàng)

2.1 工程地質(zhì)探測(cè)

由于能源采礦的地理位置比較特殊，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，給礦井建設(shè)帶來(lái)一定的困難和難度。故在礦井建設(shè)軟巖巷道掘進(jìn)施工前，必須要對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)進(jìn)行全面的勘探，了解施工區(qū)的地質(zhì)情況，防止在施工過(guò)程中，遇到不良巖層和含水構(gòu)造，導(dǎo)致在施工過(guò)程中出現(xiàn)大量的地下水，為軟巖巷道掘進(jìn)施工帶來(lái)一定的災(zāi)害，影響到整個(gè)礦井建設(shè)的施工進(jìn)度。故在礦井建設(shè)軟巖巷道施工中地質(zhì)探測(cè)十分重要，在探測(cè)過(guò)程中需要注意對(duì)應(yīng)的事項(xiàng)：在進(jìn)行地質(zhì)探測(cè)時(shí)，必須要有準(zhǔn)確的探測(cè)數(shù)據(jù)，包括水文和地質(zhì)狀態(tài)，這樣才能為施工者提供最可靠的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù);開(kāi)展地質(zhì)探測(cè)主要是為了確保施工的安全性和施工進(jìn)度，通過(guò)地質(zhì)探測(cè)可有效預(yù)防一些不良巖體在施工過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，包括巷道的圍巖發(fā)生冒落和地下水涌出等等。另外在地質(zhì)探測(cè)的數(shù)據(jù)，能夠?yàn)榈V井施工建設(shè)提供最有效的數(shù)據(jù)，從而制動(dòng)最為合適的施工建設(shè)，從而大大提高礦井建設(shè)效率，縮短建設(shè)時(shí)間。

2.2 施工時(shí)間

由于軟巖巷道的周圍環(huán)境比較復(fù)雜，加上自身的不穩(wěn)定性，故對(duì)施工時(shí)間有著較高的要求，如果時(shí)間超過(guò)圍巖自穩(wěn)時(shí)間，很容易出現(xiàn)頂板冒落。所以在施工過(guò)程中，必須要充分重視圍巖自穩(wěn)時(shí)間。

2.3 巷道位置

地質(zhì)條件復(fù)雜是礦井工程施工最常見(jiàn)的問(wèn)題，因?yàn)榈V井建設(shè)的地質(zhì)構(gòu)造具有多樣化，在礦井建設(shè)設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該整體考慮，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)巷道位置，采用最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，這樣才能提高巷道施工的進(jìn)度，減少施工成本。所以在設(shè)計(jì)前期，就應(yīng)該熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)的水文情況和地質(zhì)構(gòu)造，充分考慮巖石的應(yīng)力和巖性。在巷道掘進(jìn)施工中，選擇水文條件、地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單的地區(qū)，確保膨脹性最小。另外巷道斷面形狀一定要合適，否則很容易影響到巷道的穩(wěn)定性，故需要充分考慮原巖的方向和大小，選擇最簡(jiǎn)單的巷道位置，施工順序簡(jiǎn)單、合理即可。

2.4 軟巖巷道破巖技術(shù)

由于軟巖巷道的圍巖比較脆弱和復(fù)雜，在破巖時(shí)必須要考慮到是否會(huì)破壞巷道的圍巖。破巖技術(shù)的合理選擇，既不會(huì)影響到支護(hù)措施，也不會(huì)破壞圍巖巷道。最好選擇一些對(duì)軟巖巷道破壞較小的破巖技術(shù)，比如機(jī)械破巖技術(shù)和光面爆破技術(shù)等。

3 礦井建設(shè)中軟巖巷道施工技術(shù)分析

由于礦井建設(shè)的地理位置比較特殊，在軟巖巷道施工過(guò)程中通常要做好充分的準(zhǔn)備工作，并使用先進(jìn)的施工工藝，首先全面了解軟巖巷道施工地區(qū)的具體地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文情況，并測(cè)量工巖石的巖性和應(yīng)力，根據(jù)測(cè)量結(jié)果選擇最為合適的施工方法。然后，在確認(rèn)巷道的穩(wěn)定時(shí)，必須要根據(jù)軟巖巷道的截面的實(shí)際情況，選擇合適的施工布置，確保巷道的穩(wěn)定。

3.1 軟巖巷道掘進(jìn)施工前的技術(shù)研究

由于巷道掘進(jìn)施工的位置和地質(zhì)環(huán)境比較特殊，需要把握施工時(shí)間，防止出現(xiàn)頂板暴露，然后制定詳細(xì)具體的施工方案，確定具體的巷道位置和掘進(jìn)方向，確保施工過(guò)程中的安全性。在注漿方法上，特別是在施工位置靠近松散巖體和含水層時(shí)，一定要先進(jìn)行注漿，其目的是固結(jié)巖體，防止松散的巖體影響到掘進(jìn)施工的質(zhì)量和安全，以注漿的方式封堵含水層以及松散巖體。在利用注漿加固松散巖體時(shí)，必須要科學(xué)合理選擇探眼，并預(yù)留探眼，在進(jìn)行注漿，如果巷道斷面面積較大，探眼需要充分發(fā)揮去氣壓平衡孔和探測(cè)的作用，還需要合理控制周圍眼的間距，探眼之間的距離控制在10-15cm之間。在封堵水層結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)探眼出現(xiàn)水時(shí)必須要停止施工，并對(duì)該探眼進(jìn)行注漿封堵含水層。

3.2 軟巖巷道掘進(jìn)施工中的技術(shù)研究

在礦井建設(shè)中軟巖巷道掘進(jìn)施工中，施工技術(shù)的選擇需要考慮眾多因素，因?yàn)橄锏朗┕の恢玫牡刭|(zhì)情況比較復(fù)雜，在不了解鑿巖的情況下進(jìn)行施工，很容易出現(xiàn)構(gòu)造被揭露或者是斷層現(xiàn)象，最終導(dǎo)致地下水涌出，頂板松散巖體發(fā)生冒落，影響到施工質(zhì)量和進(jìn)度。所以在這種情況下，必須要采取預(yù)防頂板冒落的施工方案。常見(jiàn)的方案有封堵含水層和注漿固結(jié)松散巖體。

混凝土注漿墻。注漿墻施工盡量縮短與工作邊的距離，首先清理工作面，然后進(jìn)行施工。注漿墻采取鋼筋混凝土，這樣可保障注漿墻的承載力。為了有效提高注漿墻施工效率，在混凝土攪拌中增加水泥復(fù)合早強(qiáng)劑，既能縮短工期，又能提高混凝土的強(qiáng)度;注漿管敷設(shè)。所謂的注漿管就是利用注漿對(duì)巖塊進(jìn)行固結(jié)和封水，注漿管主要是設(shè)置在巷道輪廊線構(gòu)造內(nèi)，然后對(duì)其進(jìn)行注漿，在混凝土止?jié){7天后注漿，漿液的配合比例必須要滿足施工要求，在封堵前漿液必須要達(dá)到輪廊線外2-3m的距離，注漿完成后，終壓要到靜水壓的2.5-3倍;掘進(jìn)施工。一般情況下注漿固結(jié)結(jié)束3天后進(jìn)行巷道施工建設(shè)，這樣可以保障掘進(jìn)施工的安全性，防止出現(xiàn)巷道崩塌現(xiàn)象;巷道支護(hù)。巷道支護(hù)必須要選擇柔性始終、剛度合適的支架，既能發(fā)揮圍巖的自承能力，保護(hù)支架的穩(wěn)定性。在二次支護(hù)時(shí)需要充分考慮巷道的穩(wěn)定性和安全性，采取錨噴支護(hù)和砌筑支護(hù)，這兩種支護(hù)可有效保障圍巖的安全性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在礦井建設(shè)中軟巖巷道掘進(jìn)施工特別重要，尤其是施工技術(shù)的選擇，否會(huì)會(huì)影響到礦井安全穩(wěn)定和礦井建設(shè)施工質(zhì)量。根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的施工技術(shù)，控制好每一道施工環(huán)節(jié)，從而確保礦井建設(shè)的質(zhì)量，保障礦井生產(chǎn)的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐光曙.礦井建設(shè)中軟巖巷道掘進(jìn)施工技術(shù)研究[J].中國(guó)科技投資，2018（27）：145.

[2]王偉.礦井建設(shè)中軟巖巷道掘進(jìn)施工技術(shù)的探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（23）：300.