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[摘 要]铁是我国工业化发展中重要的物质资料，虽然我国的铁矿石纯度有限，但铁的重要性依旧很难被替代，铁矿就成为了推动社会经济不断发展和进步的动力之一。随着科学技术的不断发展，铁矿开采技术、设备越来越先进，能够应付地质条件越来越苛刻的铁矿开采工作，其中软岩矿井巷道掘进是铁矿开采安全问题频发的部分，针对软岩矿井巷道掘进顶板的支护技术成为提高铁矿开采安全程度的重要技术，本文从软岩矿井巷道掘进顶板支护技术需要突破的技术难题入手，分析影响提高软岩矿井开采安全程度的具体因素，探讨软岩矿井巷道掘进顶板支护技术的具体应用，提高铁矿开采安全水平。
[关键词]软岩矿井;巷道掘进;顶板支护技术
中图分类号：TP935 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0242-01
引言
软岩是一种特定环境条件下形成的岩石力学介质，具有较强的塑性变形，根据形成作用原因划分，软岩可分为由地质条件变化而形成的地质软岩和由于工程力作用而形成的工程软岩;根据软岩塑性变形机理划分，软岩可分为高应力软岩、膨胀软岩、节理化软岩、复合型软岩。软岩的存在对于铁矿开发具有十分重要意义，随着铁矿开采深度的不断增加，软岩的存在感不断增加，对铁矿开采进度、效率和安全有着十分重要的影响，因而，软岩矿井巷道掘进顶板支护技术是铁矿开采领域中十分重要的技术，得到领域内的普遍重视。
1.軟岩矿井巷道掘进顶板支护技术需要突破的技术难题
1.1巷道围岩不稳定
软岩矿井巷道掘进的主要难题在于巷道围岩的不稳定性，在矿井巷道掘进过程中，围岩会因为受到掘进器械的作用力而产生塑性变形，一旦围岩发生变形，就无法保持矿井巷道的稳定性，给铁矿开采带来较大的安全隐患，时刻威胁铁矿开采人员的生命财产安全。虽然矿井巷道可以借助顶板支护等技术保持稳定性，但若围岩本身的质地偏软，在工程设备的运转过程中，围岩或多或少都会出现一定的变形，导致巷道需要经常维护，提高铁矿开采的成本，也增加了铁矿开采的危险程度。
1.2巷道围岩变形程度大
在软岩矿井巷道掘进过程中，巷道围岩必定受到来自掘进设备的挤压和冲击，由于围岩原本处于应力平衡的状态，掘进完成后围岩为了保持应力新的平衡必然承受压力的不断增大，在围岩属于软岩性质的情况下，软岩因受力而出现塑性变形是必然的，进而会导致围岩的变形，导致巷道支护结构的变形，降低矿井巷道的稳定性和安全性。
2.影响提高软岩矿井开采安全程度的具体因素
2.1软岩性质因素
软岩根据塑性变形机理划分，软岩可分为高应力软岩、膨胀软岩、节理化软岩、复合型软岩，会出现膨胀等塑性变形是因为软岩中含有相应的黏土质矿物，在应力、水分、风等因素的影响下，这些黏土质矿物就会导致软岩岩体出现变形、位移，进而影响到矿井巷道的稳定性和安全性，威胁到铁矿开采人员的生命财产安全。
2.2自然因素
铁矿集中在岩层、山体之中，本身距离地下水系的距离较近，铁矿开采过程中很容易导致地下水与软岩岩体接触，进而导致软岩岩体出现塑性变形、岩体破裂等现象;巷道掘进过程中必然带来空气的流通，遇风膨胀的软岩岩体会导致巷道围岩变形、位移，最终导致软岩矿井巷道围岩的稳定性下降、安全性下降、危险性上升。
2.3施工工期因素
铁矿矿井巷道掘进是为了开采铁矿、创造经济效益，因此，铁矿矿井巷道掘进效率必然得到相应的提高，主要表现为一条矿井巷道进行密集掘进后，紧接着开始下一条矿井巷道的掘进，密集的掘进施工将对铁矿所在地质岩层造成稳定性、安全性压力，进而有可能对铁矿开采带来一定的危险。因此，矿井巷道掘进工程管理人员必须做好施工工期的安排，避免在软岩岩体中进行过于密集的巷道掘进，保证围岩稳定、矿井巷道安全。
2.4巷道顶板支护技术施工质量
软岩矿井巷道顶板的支护技术施工质量与巷道稳定性关系密切，随着矿井的掘进深度增加，在矿井巷道中进行顶板支护的难度也随之增加，若施工人员的支护施工出现错误、失误，就有可能带来顶板支护结构的稳定性下降，进而导致矿井巷道安全性下降，威胁施工人员的生命财产安全。
3.软岩矿井巷道掘进顶板支护技术的具体应用
3.1增加支护结构中顶板部分的自承能力
矿井巷道掘进过程中通常会用到爆破技术，爆破技术的施用必然导致围岩的完整性下降、稳定性下降、岩体松弛程度提高，进而导致矿井巷道的安全性下降，这也是需要进行顶板支护的重要原因。施工人员在进行后续的巷道顶板支护施工时，可以充分利用爆破留下的矸石锚眼，借助锚喷技术在巷道中设置用于稳定顶板支护结构的锚杆，最大程度上提高顶板支护结构的稳定性，提高矿井巷道的安全性。施工人员需要选择更加适合矿井巷道承载力需求的顶板支护结构，采用应力承载程度更高的锚杆、连接件，有效提高顶板支护结构自身的承重能力，充分发挥支护结构保护矿井巷道稳定的积极作用。
3.2提高围岩与支护结构的协调性
根据实验室和软岩矿井巷道支护实践可知，初柔性后刚性的顶板支护结构更适合软岩矿井巷道，能够有效适应软岩在工程力作用下的变形、位移、破裂，提高支护结构与矿井巷道围岩的协调性，能够更好地维持软岩矿井巷道的完整性、稳定性，避免顶板支护结构的多次返修，既保证了软岩矿井巷道的安全性，又保证了软岩矿井开发的效率和经济效益。
3.3控制流变保持支护结构的稳定性
流变是软岩矿井巷道顶板支护中必须考虑和控制的因素，软岩矿井中选择顶板支护的主要原因就在于最大程度上避免软岩吸水膨胀、遇风风化，从避免软岩因风、水的影响导致软岩变形、位移来实现避免导致刚性支护结构受到大面积破坏的目的。因此，在软岩矿井巷道掘进、支护施工中，施工人员需要先用锚喷技术进行临时支护，后选择合适的时间、压力环境用顶板支护结构进行永久支护，避免在软岩变形未完成前进行永久支护，避免浪费顶板支护结构。
3.4降低震动对于软岩矿井支护结构的影响
能够对软岩形成变形、位移影响的不仅是风、水、应力元素，震动也会对软岩造成影响，为了避免软岩的变形、位移对支护结构的不良影响，施工人员需要控制爆破等震动源与软岩矿井巷道的距离，保证巷道围岩稳定。
结束语
软岩矿井巷道顶板支护技术经过长期的摸索和发展，已经形成锚喷为主的联合支护技术，采取顶板支护技术时施工人员和技术人员必须切实掌握软岩应力的变化规律，找准应力最薄弱、最强的方位，应用最适宜的支护方式，保障顶板和整个巷道的支护稳定性，提高铁矿开采安全程度;顶板支护施工完成后需要进行定期的运维，保证巷道支护结构的完整、有效，方能保证软岩矿井的安全性。
参考文献
[1]焦潞平.浅谈软岩巷道的顶板支护技术[J].技术与市场，2016，23（01）：57-58.
[2]王楠.浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护技术[J].化工设计通讯，2016，42（04）：77-78.
[3]王晓宇.对软岩矿井巷道掘进顶板支护的技术实践[J].中国金属通报，2018（02）：214+216.
[关键词]软岩矿井;巷道掘进;顶板支护技术
中图分类号：TP935 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0242-01
引言
软岩是一种特定环境条件下形成的岩石力学介质，具有较强的塑性变形，根据形成作用原因划分，软岩可分为由地质条件变化而形成的地质软岩和由于工程力作用而形成的工程软岩;根据软岩塑性变形机理划分，软岩可分为高应力软岩、膨胀软岩、节理化软岩、复合型软岩。软岩的存在对于铁矿开发具有十分重要意义，随着铁矿开采深度的不断增加，软岩的存在感不断增加，对铁矿开采进度、效率和安全有着十分重要的影响，因而，软岩矿井巷道掘进顶板支护技术是铁矿开采领域中十分重要的技术，得到领域内的普遍重视。
1.軟岩矿井巷道掘进顶板支护技术需要突破的技术难题
1.1巷道围岩不稳定
软岩矿井巷道掘进的主要难题在于巷道围岩的不稳定性，在矿井巷道掘进过程中，围岩会因为受到掘进器械的作用力而产生塑性变形，一旦围岩发生变形，就无法保持矿井巷道的稳定性，给铁矿开采带来较大的安全隐患，时刻威胁铁矿开采人员的生命财产安全。虽然矿井巷道可以借助顶板支护等技术保持稳定性，但若围岩本身的质地偏软，在工程设备的运转过程中，围岩或多或少都会出现一定的变形，导致巷道需要经常维护，提高铁矿开采的成本，也增加了铁矿开采的危险程度。
1.2巷道围岩变形程度大
在软岩矿井巷道掘进过程中，巷道围岩必定受到来自掘进设备的挤压和冲击，由于围岩原本处于应力平衡的状态，掘进完成后围岩为了保持应力新的平衡必然承受压力的不断增大，在围岩属于软岩性质的情况下，软岩因受力而出现塑性变形是必然的，进而会导致围岩的变形，导致巷道支护结构的变形，降低矿井巷道的稳定性和安全性。
2.影响提高软岩矿井开采安全程度的具体因素
2.1软岩性质因素
软岩根据塑性变形机理划分，软岩可分为高应力软岩、膨胀软岩、节理化软岩、复合型软岩，会出现膨胀等塑性变形是因为软岩中含有相应的黏土质矿物，在应力、水分、风等因素的影响下，这些黏土质矿物就会导致软岩岩体出现变形、位移，进而影响到矿井巷道的稳定性和安全性，威胁到铁矿开采人员的生命财产安全。
2.2自然因素
铁矿集中在岩层、山体之中，本身距离地下水系的距离较近，铁矿开采过程中很容易导致地下水与软岩岩体接触，进而导致软岩岩体出现塑性变形、岩体破裂等现象;巷道掘进过程中必然带来空气的流通，遇风膨胀的软岩岩体会导致巷道围岩变形、位移，最终导致软岩矿井巷道围岩的稳定性下降、安全性下降、危险性上升。
2.3施工工期因素
铁矿矿井巷道掘进是为了开采铁矿、创造经济效益，因此，铁矿矿井巷道掘进效率必然得到相应的提高，主要表现为一条矿井巷道进行密集掘进后，紧接着开始下一条矿井巷道的掘进，密集的掘进施工将对铁矿所在地质岩层造成稳定性、安全性压力，进而有可能对铁矿开采带来一定的危险。因此，矿井巷道掘进工程管理人员必须做好施工工期的安排，避免在软岩岩体中进行过于密集的巷道掘进，保证围岩稳定、矿井巷道安全。
2.4巷道顶板支护技术施工质量
软岩矿井巷道顶板的支护技术施工质量与巷道稳定性关系密切，随着矿井的掘进深度增加，在矿井巷道中进行顶板支护的难度也随之增加，若施工人员的支护施工出现错误、失误，就有可能带来顶板支护结构的稳定性下降，进而导致矿井巷道安全性下降，威胁施工人员的生命财产安全。
3.软岩矿井巷道掘进顶板支护技术的具体应用
3.1增加支护结构中顶板部分的自承能力
矿井巷道掘进过程中通常会用到爆破技术，爆破技术的施用必然导致围岩的完整性下降、稳定性下降、岩体松弛程度提高，进而导致矿井巷道的安全性下降，这也是需要进行顶板支护的重要原因。施工人员在进行后续的巷道顶板支护施工时，可以充分利用爆破留下的矸石锚眼，借助锚喷技术在巷道中设置用于稳定顶板支护结构的锚杆，最大程度上提高顶板支护结构的稳定性，提高矿井巷道的安全性。施工人员需要选择更加适合矿井巷道承载力需求的顶板支护结构，采用应力承载程度更高的锚杆、连接件，有效提高顶板支护结构自身的承重能力，充分发挥支护结构保护矿井巷道稳定的积极作用。
3.2提高围岩与支护结构的协调性
根据实验室和软岩矿井巷道支护实践可知，初柔性后刚性的顶板支护结构更适合软岩矿井巷道，能够有效适应软岩在工程力作用下的变形、位移、破裂，提高支护结构与矿井巷道围岩的协调性，能够更好地维持软岩矿井巷道的完整性、稳定性，避免顶板支护结构的多次返修，既保证了软岩矿井巷道的安全性，又保证了软岩矿井开发的效率和经济效益。
3.3控制流变保持支护结构的稳定性
流变是软岩矿井巷道顶板支护中必须考虑和控制的因素，软岩矿井中选择顶板支护的主要原因就在于最大程度上避免软岩吸水膨胀、遇风风化，从避免软岩因风、水的影响导致软岩变形、位移来实现避免导致刚性支护结构受到大面积破坏的目的。因此，在软岩矿井巷道掘进、支护施工中，施工人员需要先用锚喷技术进行临时支护，后选择合适的时间、压力环境用顶板支护结构进行永久支护，避免在软岩变形未完成前进行永久支护，避免浪费顶板支护结构。
3.4降低震动对于软岩矿井支护结构的影响
能够对软岩形成变形、位移影响的不仅是风、水、应力元素，震动也会对软岩造成影响，为了避免软岩的变形、位移对支护结构的不良影响，施工人员需要控制爆破等震动源与软岩矿井巷道的距离，保证巷道围岩稳定。
结束语
软岩矿井巷道顶板支护技术经过长期的摸索和发展，已经形成锚喷为主的联合支护技术，采取顶板支护技术时施工人员和技术人员必须切实掌握软岩应力的变化规律，找准应力最薄弱、最强的方位，应用最适宜的支护方式，保障顶板和整个巷道的支护稳定性，提高铁矿开采安全程度;顶板支护施工完成后需要进行定期的运维，保证巷道支护结构的完整、有效，方能保证软岩矿井的安全性。
参考文献
[1]焦潞平.浅谈软岩巷道的顶板支护技术[J].技术与市场，2016，23（01）：57-58.
[2]王楠.浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护技术[J].化工设计通讯，2016，42（04）：77-78.
[3]王晓宇.对软岩矿井巷道掘进顶板支护的技术实践[J].中国金属通报，2018（02）：214+216.