关于井下地质构造对巷道支护的影响分析

孔德全

摘 要：在煤矿开采中，井下巷道挖掘是最关键的一个环节，对煤矿开采效率与质量有着重要影响。在这一过程中，会遇到不同类型的地质构造，不仅关系着煤矿开采工作进行，而且对巷道支护影响也是非常大的。为此，本文主要论述了常见的地质构造类型，并对地质构造对巷道支护的影响进行了分析，以便提升支护方法的科学性。

关键词：井下；地质构造；巷道支护；影响

引言：随着社会经济水平的提升，煤矿开采业也有了进一步发展，由于开采地区具有一定的复杂性，给其井下作业带来了一定风险。为了提升井下生产作业安全系数，需要做好巷道支护工作。在科学技术不断发展的今天，新的支护方式层出不穷，为了安全作业，必须要对井下地质构造进行分析，以便更好的改善支护方法。

一、常见的地质构造类型

（一）复合顶板

复合顶板地质构造主要有两部分组成，一部分是煤线；另一部分是薄岩层，在一定程度上提升了井下作业的危险性。尤其是在该顶板中进行巷道支护过程中，如果其支护方式不当，或者未进行有效处理，会对整个结构造成不良影响。

（二）小断层

小断层是比较常见的一种井下地质构造，相对其它地质构造而言，它对巷道支护的影响是最大的。主要是因为一旦出现小断层，就可能导致煤层的顶板出现位移的，甚至出现尖灭的现象，严重的情况下，还会发生揉皱现象，进而会加大对巷道支护的影响。

二、井下地质构造对巷道支护的影响

（一）褶皱区域应力分布分析

褶皱区域是井下区域的重要一部分，其构造应力主要是来源于构造运动。在对其应力进行分析的过程中，主要是运用了数值模拟手段，该方法能够比较准确的判断应急集中的区域。通过模拟分析可知，应力集中的区域主要在底部岩层及岩层轴部附近、枢纽线附近等[1]。另外，还能够发现在其两翼的应力集中非常微弱。

為了更有效的分析井下地质构造对巷道支护的影响，还需要分析褶皱区域应力的性质。这就需要聘请专业人员，并结合实地资料进行分析。通常情况下，褶皱区域的应力大多都属于水平应力，而且在整个应力中，构造应力是核心。此外，垂直应力与水平应力还是不同的，主要是由地层的深浅决定的。当在地层深部时，前者是高于后者的，当在浅部地层时，则恰恰相反。

（二）构造应力对巷道支护的影响

在井下巷道挖掘中，地质构造之所以对巷道支护产生了巨大的影响，其中有很大一部分原因是其构造应力与巷道支护有很大的关系。虽然影响巷道挖掘的因素有多种，但是影响最大、最广泛的就是构造应力。它对其每个环节都有一定的影响。主要是因为在实际挖掘过程中，片帮和冒顶的问题是经常出现的，而这一现象与其构造应力是分不开的，并且会严重阻碍巷道挖掘顺利进行。另外，由于巷道挖掘受地质影响比较大，所以对巷道支护方式进行了限制，如果方式不合理，就会出现各种问题，降低整体支护效果。例如，锚索断裂、锚杆破损等问题，大大提升了井下作业的危险性。此外，在实际作业中，还会对顶板及两帮产生不良影响，十分容易使其出现剧烈位移等问题，影响正常施工作业。如果在巷道挖掘过程中，也出现了采动应力，那么该应力就会与构造应力有机结合起来，发挥更大的冲击力，因此会对巷道支护产生非常严重的影响。在这一状态下，对其支护的要求也是极高的。为了进行有效的支护，必须要根据具体情况和井下的地质构造类型，对其支护参数进行合理的调整和科学设置。如果该参数与相关的应力场不符，就会大大增加应力场的压力，最终还会导致巷道变形，降低巷道支护效果，影响井下作业正常进行。同时，还会在很大程度上对地压造成冲击，出现危险事故，甚至出现倒塌现象，对人的生命安全造成威胁。因此，在进行巷道支护过程中，必须要对井下地质构造对巷道支护的影响进行全面的分析，做好相应的防范措施，选择与之相适应的支护方式。由于构造应力对其影响比较大，因此必须要对其构造应力加以重视。

在巷道支护过程中，构造应力区域的支护是最具有挑战性的，而且也是最容易出现问题的环节，因此必须要采取有效的支护方式，以防冲击地压等不良现象发生。因此，在该区域进行巷道支护过程中，首先必须按照相关流程进行支护，减少差错出现。其次，在满足常规需求的同时，还要进一步提升其承载能力，保证巷道的稳定性[2]。第三，由于水平应力是构造应力中最最重要的组成部分，对巷道支护影响最大，还具有较强的突发性，因此在进行支护时必须要进步提升支护的强度，进而可在一定程度上减少应力集中对自身的不良影响。第三，为了防止顶板和两帮出现位移的现象，也需要为其增加支护强度，提升顶板和两帮的牢固性、可靠性。第四，材料是巷道支护必不可少的，其质量的高低与其抗冲击性具有直接关系。因此，必须要在支护材料质量上进行严格把关，尽可能采取抗冲击性强的材料，以便降低集中应力对巷道支护的影响。而且在应力区域进行巷道支护时，如果其应力过，就大会导致巷道变形，还且是突发性的，运用质量好的材料有利于降低巷道变形的概率，进而充分发挥巷道作用，保证井下作业安全，提升施工人员的安全系数。最后，通常情况下，构造应力所释放的冲击能力都是比较大的，一旦造成巷道变形，就会降低整个围岩的稳定性。为了有效解决这一问题，可以通过全断面的方式，提升支护的闭合性，确保围岩整体性，进而可创造一种相对安全的施工作业环境。

结论：总而言之，井下地质构造有多种类型，而且对巷道支护产生着重要影响。为了提升巷道支护的有效性，确保井下作业安全，减少人员伤亡，就必须要采取合适的支护方式，并对地质构造中的构造应力对其支护的影响进行分析，对其释放特征进行充分考虑，在此基础上全方位的设计支护，对井下作业顺利进行具有重要意义。

参考文献：

[1]赵向阳.浅谈井下地质构造对巷道支护的影响[J].陕西煤碳，2018（05）：147-149.

[2]于月鹏.井下地质构造对巷道支护的影响分析[J].能源与节能，2017（01）：168-169.