摘要：矿区巷道在掘进过程中会出现巷道顶板与煤体松软破碎方面的问题，一般情况下使用的支护措施和掘进技术不可能保证挖掘施工顺利进行。文章就松软破碎煤层巷道掘进和支护施工技术进行了研究。
关键词：松软煤层；掘进；问题；技术
煤矿开采施工中经常遇到松软煤层以及顶板破碎的条件，如何有效克服地质构造条件复杂，巷道压力大、过断层、岩石松软破碎等困难。采用常规的施工方法和支护形式、支护结构往往不能奏效。松软煤层中掘进技术问题是井巷施工中的关键问题
1 松软煤层的概念
松软煤层是指煤的硬度系数 f 小于 1 的煤层，它是地质构造的产物，主要是由于断层和层滑等原因所形成，所以也称松软煤层为构造煤层。松软煤层通常都与断层、褶皱、产状变化、煤层厚度变化等有共生关系。在分布上，松软煤层的剖面形态均呈层状、似层状、凸镜状、在平面上呈带状或面状；松软煤层在煤层中的位置通常都是沿顶、沿底、也可在松煤层中间；松软煤层厚变化较大，多数都呈不稳定状态，其厚度可以从几厘米到整个煤层。按地质学的岩性划分，松软煤层是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割和风化影响显著的松、散、软、弱煤层。
2松软煤层巷道施工中的几个问题
巷道掘进是一个综合的施工工艺，它不仅取决于掘进设备的现代化程度，而且与各生产工序紧密相连。无论是引进还是国产设备，一旦进入掘进循环系统，均难达到快速掘进的要求。具体到松软煤层，主要有以下几个问题：
⑴ 松软煤层巷道初期来压快、变形量大，如不加控制很快就会发生煤体冒落、巷道破坏，如果用不适应其大变形特点的刚性支架必将很快被压坏。支护设计必须适应这一点，要在控制之下允许变形并在变形稳定后围岩仍以一定速度发生流变，因此必须有足够的支撑能力加以控制，否则变形将加速支架破坏、巷道失稳。
⑵ 围岩变形有明显的空间效应。其一，通常围岩在距工作面 1 倍宽以远的地方就基本上不受掘进工作面影响；其二，主要表现为巷道所在深度不仅对围岩的变形或稳定状态有明显的影响，而且影响程度比稳定煤层巷道大得多；其三，表现为在不同的应力作用下，巷道变形具有明显的方向性。
⑶ 松软煤层巷道不仅顶板下沉量大和容易冒落，而且底板也强烈鼓起并伴随两帮剧烈位移，引起两帮破坏、顶板塌落。
⑷ 围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感，表现为松软煤层巷道受邻近开掘或修复巷道、水的浸蚀、爆破振动以及采动等的影响时，都会引起巷道围岩变形急剧加大。
由于上述因素差异，松软煤体的自稳时间通常很短，有的顶板一暴露就立即冒落，这主要取决于围岩暴露面的形状和面积、煤体的残余程度和原岩应力。因此，在决定巷道掘进方式和支护措施时必须考虑到巷道围岩的自稳时间。
3 松软煤层掘进技术
3.1 合理选择巷道位置
必须认真搞清矿井地质，特别是工程地质和水文地质条件、地质构造情况、应力场状态以及主要煤、岩层的岩性条件等，这是总体优化的前提；主要巷道如服务年限长、对生产影响大的巷道、断面大的硐室等应选择在强度大、膨胀性小、地质构造和水文条件简单的层位和区域； 主要巷道走向尽量避免与地应力方向垂直或大角度相交，尽量避免与断面、软弱夹层节理方向平行或小夹角相交；巷道尽量简化，避免在空间上重叠、密集交叉，硐室群的施工应视情况优选最佳施工顺序。 实践证明，煤层开采以后，其底板岩石大巷的压力明显增加，是造成煤层底板岩石大巷破坏的主要原因，和底板岩石大巷与煤层距离的大小及落煤方式有关。
除避免支撑移动压力的影响外，还必须避开采场上下固定支撑压力的影响范围，以把巷道布置在应力降低区或原始应力区内为最好。
3.2 合理选择巷道断面形状
巷道断面形状主要应根据地压的大小和方向进行选择。一般情况下还是选择矩形或梯形断面；若竖直方向压力特别大而水平压力较小时，可选用直墙半圆拱形或者近似椭圆形断面是合理的；若水平方向压力特别大而竖直方向压力较小时，则可选用矮墙半圆拱带底拱、高跨比小于 1 的断面。
3.3 合理选择截割方式
在松软煤层中掘进巷道，最好以不破坏或少破坏巷道围岩为原则，尽量减小对围岩的振动。掘进机截割时应尽量避免快速截割，并根据各个矿井的操作习惯采取与之相适应的入刀方式和截割顺序，还可部分采用风镐落煤。
3.4 合理选择支护方式
对于特殊的不良地层，其支护结构应当具有“先柔后刚”的特征，一般均需要进行一次支护。
3.4.1 初始支护
初始支护即按照围岩和支架共同作用原理，选用刚度适宜、具有一定柔性或可缩性的支架。它即允许围岩产生一定量变形移动以发挥围岩自承能力，同时又能限制围岩发生大的变形移动。
3.4.2 二次支护
在高应力、破碎性煤层巷道企图用一次支护特别是适用强刚性支护均难以成功。其原因是它们都不适应其初期大变形的特点。为了保证巷道较长时间的稳定和服务期的安全，在围岩变形稳定后必须二次支护，给巷道围岩提供必要的支护强度和刚度，并同时起到安全储备作用。
3.4.3 联合支护
在非常松软破碎煤层中，仅使用单一的支护方法往往不能达到预期效果。因此，在围岩条件差的重要地段，如交岔点、硐室、断层破碎带和工作面切眼等特殊施工地点采用联合支护方法取得了较好的支护效果。虽然联合支护的工艺复杂、成本高、成巷速度较慢，但使用这类支护的巷道能长期保持稳定，减少翻修和保证正常生产。
3.5 加强劳动组织管理，加强施工组织管理
安全是任何一个企业生存和发展的基础和前提，更是煤矿生产的头等大事，是天字号工程。煤矿的第一要务是落实各级安监主管部门颁发的安全生产规程，在安全的前提下进行施工、采矿、掘进。另外，煤矿企业还要根据煤矿岩巷施工技术与机械设备现状，尽力实施多工序平行交叉作业业。对每个环节的工序的潜在能力仔细分析，合理的进行劳动组织管理，促进让各个工种协作性、衔接性以及作业循环性，注重过程控制，不断完善质量保证体系。同时，煤矿企业还要加强施工组织管理，在平行交叉作业规章制度上，在越高的机械化开采程度上，在综采工作面上等施工环节加强组织管理，提高综掘化水平。
此外，还应该抓好对职工的安全教育，让职工具有主观能动性，对工作应有积极性；对工作面巷道施工中线应严查细观、严格按照质量标准化要求管理；在现场实际操作中，严格执行前探梁及敲帮问顶制度。
4 结束语
作为一名工程技术人员，就要经常深入一线了解情况，不断提高自己的业务素质，为今后的工作打好基础。技术安全是掘进管理工作的重中之重，必须时刻增强安全责任心，促进现场技术安全管理、监督，敢于坚持原则，大胆管理，听取有经验老师傅的意见，不断改进和完善各种施工技术措施，根据井下实际工作中出现的问题，制定解决方案和措施，这样就能够保证松软煤层条件下安全快速施工。
参考文献：
[1]何洪瑞.浅谈煤矿掘进技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(09).
[2]尹光辉.探讨新形势下煤矿开采中的采煤技术[J].经营管理者.2010(06).