摘 要：在工业蓬勃快速发展之下，对于能源的开采以及利用工作具有了更加艰巨的任务。尤其是煤矿的开采。由于煤矿开采所遇到的地理环境多样，地质特征复杂，在开采过程中经常会遇到比较棘手的地质状况，软岩就是其中之一。本文将针对煤矿软岩工程地质特征进行研究分析，了解这一地质特征为煤矿开采带来的技术难题，希望可以提出相应的有效的解决办法。
关键词：煤矿软岩；工程；地质特征
软岩地质在煤矿开采中是一种比较常见的疑难问题，最早发现于20世纪初，自发现之日起，被列为世界性的难题。在煤矿生产中，这一问题至今仍有待解决。由于软岩的强度差，具有风化膨胀、破碎、软弱、松散的特征，在进行煤矿开采时遇到这一状况容易导致安全事故的发生。因此，在软岩地质的条件下进行煤矿开采工作，对开采技术具有严格的要求[1]。
1 软岩的物理力学特性
软岩是一种强度较低、胶结程度较差、孔隙度大、受风化影响与构造面切割的作用较大的松、软、散的岩石。这些岩石都是在地质作用下天然形成的。软岩的物理力学特征提出具有一阶段性，最早软岩的物理力学特性仅仅与其单轴抗压强度有关，单轴抗压强度为0.5-25MPa范围内的岩石被成为软岩[2]，但是随着研究的进一步深入，许多学者认为仅凭这一指标对岩石进行定性不具备科学性。目前，研究认为，在上述条件下，岩石的工程岩体强度不大于工程荷载，并且岩体的允许变形不大于岩体变形，当这两个条件同时成立时，才能判断岩体是软岩。
2 软岩的特征
软岩中具有大量的泥质成分，这些是造成软岩变形性较大的主要原因。软岩的具体特征表现为膨胀性、流动性、可塑性、崩解性以及易扰动性[3]。下面将对这些性质进行具体分析。
（1）可塑性。在煤矿开采过程中，由于开采需要对软岩施加了相关的工程力，软岩在工程力的作用下产生变形的特性被称为可塑性。不同节理的软岩的可塑性不同，可塑性主要会引起软岩在工程施工中的变形，产生不稳定性。同时软岩的可塑性会造成岩石含水过多，导致强度的下降，具有流动性的安全隐患。
（2）膨胀性是指软岩在外力作用下会出现体积增大的现象。这一现象的不良影响是产生岩体的开裂，导致稳定性以及强度下降，为煤矿开采带来安全问题。
（3）易崩解性。软岩在水作用以及其它外力的作用下容易出现崩解的现象。在进行巷道工程施工时，这一特性会引发空面崩裂的现象。这一现象产生的主要原因是软岩易崩解性下的不均匀的裂隙发育产生局部集中的应张力。在这种应张力的作用下，裂隙尖端会发生扩张与崩裂形成对巷道台阶对称性的破坏力。
（4）流变性与易扰动性。软岩的流变性与易扰动性的主要表现是其岩体的不稳定性。对于煤矿开采中的巷道工程而言，软岩的流变性与易扰动性所带来的不稳定性会对巷道工程的支护带来不利的影响，为巷道支护带来施工技术上的困难。
3 煤矿软岩工程相关问题的解决方案
在软岩地质中进行煤矿的开采，主要需要解决的问题就是巷道支护。由于软岩的强度低、水理性较差、流变性较强、软弱面较多、各项异性特征明显，在煤矿开采中进行软岩地质的巷道支护具有一定的难度[4]。经过长时间的实践研究，在对软岩地质进行巷道支护时需要注意一下五个方面的问题。
（1）对巷道支护中所涉及的锚、网、梁、喷进行联合支护。这样的一种支护形式将几种工序集中在一起进行，具有复合性，同时，这种支护方式也是一种主动式的支护形式。基于它的这样的特点，其应用范围一般为：用于顶板初始变形比较剧烈、侧压小顶压大的地质条件支护。它与锚、网、喷相结合的支护形式具有一脉相承的特点，其支护工艺是在的锚、网、喷相结合的支护工艺的基础上，进行发展而来。主要采取了将锚梁布置于巷道顶板上的方法，每两根金属杆为一组，每根锚梁使用4组金属锚杆进行固定。
（2）对巷道支护中所涉及的锚、网、喷进行联合支护。这是一种柔性主动支护。在地质条件相对简单，埋藏浅，没有显示明显压力的区域中进行巷道支护通常会采取这一形式。主要工艺是通过冷把电焊钢筋网、树脂药卷锚固结合金属圆钢麻花锚杆进行，然后采取喷浆加固。
（3）对巷道支护中所涉及的U型钢棚、工字钢棚以及喷浆进行联合支护。这是一种柔性被动支护，在围岩稳定性不强以及地质条件简单的回采巷道支护中通常会用到这样一种方式。这一支护形式的优势是：施工工艺简单，对巷道顶板的维护快；提高了施工速度。
（4）对巷道支护中所涉及的U型钢棚壁后充填混凝土进行永久支护。这是一种复合支护且具有全断面封闭式的特点。在围岩初始变形剧烈，持续变形时间长，全断面塑性挤入，断层弱化带及海域动压影响条件下的巷道支护中常采用这种形式。这一支护形式的优点是强度高，可塑性大，巷道有一定范围的允许变形量，支护体处于整体承力的状态，具有较好的支护效果。
（5）采取注浆加固支护的方式。这一支护形式主要是通过配合其他支护形式来发挥作用的。一般在复合支护中注浆加固支护具有主动性。被广泛应用于围岩塑性变形后次生裂隙发育以及围岩原生裂隙发育的巷道支护中。其注浆方式为滞后迎头打设注浆锚杆。巷道围岩的自撑能力通过围岩注浆加固得到了提高。例如，在阳煤集团寺家庄煤矿巷道加固工程中，针对软岩状况进行了注浆加固技术方案的应用，通过采用波雷因注浆材料，使该矿+510水平辅助运输石门8号交岔点的破碎围岩得到了有效控制，巷道支护效果良好，达到了预期目的。
4 结束语
综上所述，在煤矿软岩工程中，由于软岩的自身性质，为煤矿的开采施加了阻力，尤其是在煤矿工程的巷道支护方面。在长期的实践中的出相关经验，对巷道支护有了一定的对策，这对煤矿软岩工程的发展具有积极的促进作用。同时基于煤矿软岩工程的一定的技术难题，在对软岩的物理力学特征以及一般特征表现进行分析之后，在未来的煤矿开采中一定会将这些问题各个击破，促进煤矿软岩工程的开发、建设，实现煤矿开采的安全性以及高效性。
参考文献：
[1]何满潮，景海河，孙晓明.软岩工程地质力学研究进展[J].工程地质学报，2010，01（30）：46-62.
[2]何满潮.中国煤矿软岩工程地质力学研究进展[J].煤，2010，01（34）：6-11.
[3]王子忠.四川盆地红层岩体主要水利水电工程地质问题系统研究[J].成都理工大学学报，2011，01（30）：12-15.
[4]赵术江.新疆沙吉海煤矿复合型软岩破坏机理及支护对策研究[J].中国矿业大学学报（北京），2014，02（30）：23-26.
