软弱破碎矿体采场支护技术探讨

软弱破碎矿体采场支护技术探讨
摘要:随着科学技术的进步和发展，我国金属矿开采行业进入了新的发展阶段，很多先进的技术和设备被应用到具体的矿产开采工作中,进一步提升了金属矿开采效率和开采质量，但是,大量的矿产资源开发和利用导致原有的矿井矿产资源数量减少,而当下的矿产资源开采方向也随之转变，更多深层次和构造复杂的地质环境中，矿产开采工作效率低下，安全性得不到保障，这都对深部矿井开采工作产生了很大的困扰。

软弱破碎巷道支护工作是一个难度很高的工程，矿产开采深度不断增加，导致地层的压力也逐渐增大，但是由于软弱破碎区域强度不足，无法形成有利的支撑和保护效果，如果不采用科学合理的支护技术，很容易导致软弱岩石变形，出现坍塌等安全事故，因此，对软弱破碎矿体采场的支护技术提出了更高的要求。

关键词:软弱破碎矿体;采场;支护技术;分析
前言：软弱破碎矿体采场的支护技术难度很高，主要的支护难点在于应采取合理的方式对采场的地压进行控制，有利于保障金属矿回采工作的安全，技术人员在进行采矿方式的选择上，一般应用上向进路和下向进路的胶结充填方法开展回采[1]，目的是对采场的顶板结构进行质量和稳定性控制。

最常用的支护方法有坑木支护、钢架支护和锚杆支护等等，具体的支护方法依据实际情况和支护要求而定。

坑木支护技术优势很多，经济性高，技术应用门槛很低，技术应用十分广泛，但是缺点是木质材料容易雨遇水腐烂[2]，散发一定的热量，导致采场的环境变差，很多设备无法正常使用，恶劣的采场环境也对施工人员造成了一定的安全威胁，无法保障井下采场工作人员的生命安全，不利于矿山企业的稳定发展。

基于此，加强软弱破碎采场支护技术的分析与研究具有一定的必然性，可以保障工作人员的生命安全，提高金属矿作业的效率，最终实现采矿企业的绿色与可持续发展。

1某矿山开采条件分析
1.1地质概况分析
经技术勘查与分析，该矿山的矿带有三类岩组。

比例最大的是半坚硬的松散
岩类。

同时也有一大部分是半坚硬类与松散软弱类岩组。

1.2开采技术条件
该金属矿的矿体呈现不规则的脉状，西北至东北走向，矿层倾角在45°-80°左右，分支复合明显，该金属矿的矿体厚度在0.73-6.38m之间，平均矿层厚度
为3.08m左右，该金属矿矿体上盘为化碎裂岩结构，属于碳酸盐类物质，存在工
程施工中塌方的问题。

下盘为蚀变安山岩，属于不稳固级别，复杂程度在块状岩
类中属于中等水平。

2软弱破碎矿体采场支护技术应用
2.1采场支护工艺
主要应用坑木进行支护，具体的支护形式分别有密架支护、对架支护和横撑
支护等等。

具体做法是在出矿后、爆破以及凿岩结束后对采矿工作面进行彻底清理，然后进行坑木的支护。

随着采矿工作的进一步深入，地应力也随之变大，由
于岩体结构自身强度缺陷，具有节理裂隙发育的问题，因此，采场支护中广泛的
应用密集型支护技术，大概占总支护比例的60％左右。

2.2支护工艺实施中的问题分析
应用该技术会耗费大量的木材，与当今绿色矿山发展理念相违背。

另外，由
于木材结构本身的材质问题，导致支护强度不足，坑木支护技术虽然可以保障顶
板的稳定性，但是对下盘的稳定支护强度不足，随着开采工作量的加大，开采时
间增长，会导致上盘和下盘围岩的风化程度严重，影响采场工作面的稳定性。

另外，坑木的材质遇到潮湿环境和水分会放热，容易腐烂和变质，增加了工作面的
温度，加重了矿山通风的负担，并造成大量的通风能耗，导致成本增加。

在具体
的支护过程中，没有完善的理论作为支持，经常出现盲目支护和过度支付的问题。

随着坑木支护技术的广泛应用，导致底筋无法完全深入两侧围岩结构，因此，导
致下盘摩擦力充填体下沉。

随着开采工作的深入，运用坑木材料的数量越来越多，
在一定程度上增加了充填体的重力，因此会导致坑木支护技术的应用效果大打折扣，无法满足实际的支护需求。

3软弱破碎矿体采场支护技术优化措施
3.1对该金属矿的岩体质量进行科学分级
具体的岩体分级情况见表1：
表1（不同类型岩组稳定度评价）
3.2支护技术关键点
在对首层的矿层回采工作中，应该先对下盘与上盘矿体进行支护，另外，进行其他矿层的回采重点支护上下盘的岩体。

3.3具体支护方案
1.
半坚硬岩组。

结合岩体质量的评价与分级，半坚硬岩组属于一般强度岩体，5m的跨度可以位置7天的自稳。

属于稳固性很好的岩体结构。

因此支护环节，应该结合实际情况，对矿体的上盘和下盘的局部区域进行锚网支护，锚杆的长度选择为1-1.2m，网度为0.8-1.0m，应用管缝锚杆与50mm×50mm的钢筋网。

首层支护方案我们见图1：
图1（首分层的支护方案示意图）
其与的分层支护，在进路两侧与底板距离的30cm处，向下方斜角15°，进行锚杆支护，长度为1.2m，吊筋长度为0.6-1.0m。

具体见图2：
图2（其与分层的支护方法）
1.
半坚硬-松散类组岩。

该组岩自稳时间较短，岩内稳固性较差。

首层支护应结合具体的情况，增加锚网支护，锚杆长度为1.2m，也应用管缝式锚杆。

金属网的与钢筋网的规格应满足该层支护需求。

将锚杆穿过点垫板深入钻孔。

进路距离30cm出，在斜下角度为15°的方向施工锚杆，用圆钢制作吊筋。

对其余层的支护，需要进行上盘、下盘的锚网支护，参数数值参考首层支护的方法。

2.
松散软弱岩类的支护
以上的岩组分级我们知道，松散软弱类岩体的韧性很差，属于极差的岩体结构。

1m的跨度自稳时间仅为30分钟。

该部分岩体回采应制定合理的支护方案。

首层回采中，在采场的顶部应该应用光爆技术进行爆破，保持爆破后的通风，需
要将背板和木架支护技术融合使用，对其进行临时支护，对矿体上盘和下盘利用
坑木支护和锚网支护的技术联合，确定好坑木排距和间距，锚杆应用管缝式锚杆，金属网应用合适规格的金属网。

两帮侧面的支护工作中，在两帮距离底板30cm处斜向下15°设置施工锚杆，吊筋材质用圆钢，吊筋长度为06.-1.0m，排间距控制在0.6-1.0m。

其余的分成
结构支护要参考首层支护的相关参数，确保支护技术的合理性。

结论:软弱破碎矿体采场支护技术难题需要相关技术人员加强实践应用分析，结合矿山岩体的稳定性对其分级，结合具体的情况选择合理的支护技术，并对技
术进行优化和完善，发挥技术的经济性和适用性优势，进一步提升采矿工作的安
全性，提升开采效率。

参考文献：
[1]刘东锐. 软弱破碎矿体采场支护技术研究[J]. 有色金属（矿山部
分）,2021,73(2):64-68.
[2]易厚. 深部破碎软弱岩层巷道支护技术研究[D]. 湖南:湖南科技大
学,2017.。