深部区域破碎围岩开拓巷道围岩控制技术研究

降承春

（山西焦煤汾西矿业水峪煤业，山西 孝义 032300）

现阶段，我国煤矿开采总量正在逐年上涨，每年煤矿井下需要新开掘巷道超过10 000 km，其中煤矿巷道的开掘总量相对较高。随着科技技术的不断向前发展，煤矿开采工作过程中对于更多控制技术应用程度越来越高，并且煤炭资源的开采深度不断加大，经常会遇到一些软弱围岩结构，受到煤矿开采工作过程中的采动干扰、冲击矿压以及覆水堤的环境等，造成整个煤矿掘进工作效率下降，对整个巷道围岩控制工作带来了较大的困难和挑战。

1 深部区域巷道围岩控制复杂条件和分类分析

1.1 巷道围岩控制复杂条件和分类

根据煤矿巷道深部区域破碎围岩结构复杂条件，可分为以下几种形式：主要包含软化膨胀巷道、破碎巷道、高应力巷道、大断面巷道以及墙动压巷道等。在经过长时间的发展之后，相关研究工作人员对深部区域开拓巷道围岩结构产生失稳问题原因进行了深入分析和研究，建立起一套相对比较完善的预防控制方法。近年来我国在围岩巷道控制技术原理方面已经进行了相关整合与补充，并且将复杂环境条件下分为覆水环境、地质条件构造以及深部高应力和软弱围岩结构等，针对深部区域破碎围岩开拓巷道的围岩控制技术应用受到了人们的广泛关注和重视[1]。

1.2 深部巷道复杂围岩条件分类

根据煤矿巷道围岩控制的复杂条件和分类情况，在对巷道进行支护的过程中，主要应用了两种类型的支护形式，分别为锚杆支护和锚网支护，前者主要应用在围岩软弱的区域，通过对围岩进行锚杆支护达到对巷道支护的目的。锚杆支护技术在应用过程中，不仅可以对巷道的整体稳定性进行保障，还能够通过自身的力学性能对围岩进行加固，将其形成一个整体的力学系统。锚网支护能够有效地利用各种锚杆和网片结构，将整个巷道围岩进行加固，在整个巷道支护过程中，通过对支护体系和支护参数的合理应用，保证煤矿巷道围岩结构的稳定性。

现阶段，在深度较大的煤矿巷道开采过程中，这种类型的围岩结构条件已经成为了一种常态，同时高地应力普遍存在构造区域的岩体结构，不但形成一种结构面发育条件，同时在破碎的围岩结构当中还包含一些断层、褶皱等复杂地质围岩结构。软岩巷道指的是岩石工程活动中很容易产生塑性变形和破坏类的岩体，比如破碎松散的围岩结构、软弱膨胀围岩结构以及弱胶结类结构等，这种围岩结构在遇水条件下很容易产生严重的膨胀，出现软弱破碎、强流变等特点，不但如此，其中还包含坚硬顶板巷道的大面积冲击以及强烈动力灾害和富水巷道支护体所产生的特殊应力作用[2]。

2 深部区域破碎围岩开拓巷道围岩控制技术应用策略分析

2.1 全面改善巷道围岩的应力环境条件

在进行深部区域破碎围岩开拓巷道围岩控制技术应用过程中，需要全面改善巷道围岩受力环境条件，从而对整个巷道的应力环境进行优化。在进行深部区域破碎围岩开拓巷道围岩控制技术应用过程中，首先需要对整个煤矿巷道围岩结构的受力状况进行全面分析和了解，结合当前实际情况，明确影响整个煤矿巷道围岩结构受力因素的具体情况，并且针对不同类型的巷道围岩结构采取相应的措施来开展针对性控制和处理，在进行不同类型煤矿巷道围岩控制技术应用时，要根据不同的煤矿巷道围岩结构特点采取有效的施工方案和技术措施,保证整个煤矿巷道围岩结构的安全性和稳定性，避免产生严重的安全隐患问题。

2.2 改善围岩结构的物理力学性质

在加入一些软弱围岩和控制前部破碎围岩结构过程中，比较常用的方法是采取注浆加固施工技术，注浆加固施工技术可以保证巷道前部区域破碎围岩结构胶结浆液材料，充满破碎围岩的裂隙部分，可以最大程度上降低外部空气水体等侵蚀作用，同时提高破碎岩体结构的胶结性能。在近几年的发展过程中，深浅孔联合注浆施工技术的应用，可以实现将前部围岩结构和深部围岩结构胶结作为一种整体性结构，可以提高整个围岩结构的安全性和稳定性。通过对破碎围岩结构施工条件进行现场勘查和分析，对注浆工艺技术方法进行合理选择，可以有效改善围岩结构的物理学性质，研究人员利用微纳复合无机材料开展了深部巷道软岩围岩巷道的高压劈裂灌浆试验，经S1M电子显微镜观察表明，2 μm 宽的裂隙都能得到有效的补强，可以充分发挥出注浆加固施工技术的使用工作优势，保证整个围岩结构的稳定性。注浆加固施工技术作为提高破碎巷道围岩结构稳定性的重要技术方法，在我国各大煤矿巷道开采工作当中应用越来越普遍，并且通过大量研究工作中发现，通过监测声波在围岩结构当中的传播速率来体现出岩体结构的裂隙发育情况，并且对注浆加固施工完成之巷道整体效果进行总结，从中可以看出整个岩体结构的稳定性得到了充分保证，可以实现在深部破碎围岩巷道当中进行合理应用[3]。

2.3 全面强化围岩结构的承载性能

在对深部区域破碎围岩开拓巷道围岩控制技术应用的过程中，工作人员需要全面强化围岩结构的承载性能，以保证整个围岩结构处于稳定状态。在具体的实践过程中，工作人员需要将深部区域破碎围岩开拓巷道围岩控制技术应用的重点内容放在强化围岩结构的承载性能方面。具体来讲，就是要确保顶板隔离层以及两帮支护结构能够承受一定的预张力，以保证整个围岩结构处于稳定状态，从而为后续的开采工作提供良好的支持和保障。同时，在整个支护施工过程中，要明确顶板隔离层以及两帮支护结构的位置关系，以确保整个巷道处于安全稳定状态。在巷道两帮支护结构当中，需要重点加强对底角以及顶角等部位的支护，以保证整个围岩结构的承载性能能够充分发挥出来，从而避免因为局部支护结构无法承受相应的预张力而产生的破坏问题[4]。

2.4 巷道围岩协同控制技术方法

随着煤矿开采深度的不断增加，由于开采技术和开采环境的影响，使得煤矿巷道围岩控制技术也呈现出越来越复杂的态势。为了有效地解决深部破碎围岩开拓巷道围岩控制技术应用中存在的问题和不足，需制定出具有针对性和可行性的控制策略。在巷道围岩协同控制技术方法应用过程中，需针对深部破碎围岩开掘巷道围岩结构进行分析和研究，进而在实际的巷道维护管理过程中，有效地利用围岩协同控制技术方法进行支护。针对一些特殊情况下的巷道开掘巷道进行协同控制技术方法的应用，对传统形势下的锚杆锚索损伤破坏的问题可以得到进一步改善和优化。除此之外，对于深部煤矿开采工作面软弱围岩巷道的加固工作过程中，需要充分考虑到围岩的地质条件，充分利用协同化控制技术方法，进而实现围岩的整体提升。为了更好地提升巷道围岩控制的质量，可以采取锚注喷协同化围岩控制技术方法，该技术方法是将围岩结构视为一个整体，充分发挥围岩结构的承载性能，通过高压锚注提高加固场的长度，同时改善煤化巷道结构的稳定性，提高整个巷道结构的承载能力，煤帮表面喷浆可以实现空气隔绝，可以有效降低风化问题的影响。

3 结语

在深部煤矿开采过程中，针对煤矿巷道深部区域破碎围岩的控制技术应用非常关键。通过锚喷一体化围岩结构的控制工作，可以进一步提高整个锚索和锚杆的主动支护效果，因此可以在很大程度上提高，破碎巷道围岩结构的稳定性，是保证整个巷道掘进工作安全性的重要保障基础，受到了煤矿开采工作单位的高度重视。