
脉内巷道(workings)是指在地下采矿时,为采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等而掘进的通道。
根据巷道长轴线与水平面的关系分为3类:
①直立脉内巷道。巷道的长轴线与水平面垂直,包括立井、盲立井。立井中直接与地面相通,专门或主要用于提升矿石的称主井;作提升废石、矸石、下放器材、升降人员等辅助提升用的称副井。盲立井不与地面直接相通,又称暗立井。专门用来溜放矿石的暗井称溜井。
②水平脉内巷道。巷道的长轴线与水平面近似平行。如平硐,直接与地面相通,包括担负主要运矿任务的主平硐、担负辅助运输的副平硐和专作通风用的通风平硐等;石门,与地面不直接相通,其长轴线与矿体走向斜交或直交。平巷,与地面不直接相通的水平巷道,其长轴方向与矿体走向平行,布置在矿体内的称脉内平巷,布置在岩石中的称脉外平巷。
③倾斜脉内巷道。巷道的长轴线与水平面呈一定角度。如作用与立井和平硐相同,与地面直接连通的倾斜巷道——斜井,用于开采某水平以上或以下矿体的上山道或下山道、斜坡道和天井等。巷道断面形状多为拱形、梯形或矩形,围岩松软的为圆形、椭圆形或马蹄形。如围岩不稳定,须进行支护,根据围岩稳定程度、涌水量、断面形状和大小、服务年限等因素,选择喷射混凝土、锚杆、金属钢筋混凝土或石材等支护形式。
巷道开挖后, 随着时间的推移, 围岩将不断地向巷道内产生位移, 使围岩变形。引起巷道围岩变形的因素很多, 如围岩扩容、回弹、岩石潜在内应力的释放和膨胀等。
围岩变形与保持巷道的稳定所要提供的支护抗力间是遵循一定的曲线关系的。要使围岩变形小, 则满足平衡条件所需要的支护抗力就大反之, 允许围岩有较大的变形, 则仅要求较小的支护抗力就能保持稳定。支护结构上的载荷就会急剧增大。因此, 要求支护结构既要有足够的支承能力, 避免围岩松散, 又要具有相当的柔性, 允许围岩变形。
针对斗南锰矿嘎科矿区地质、采矿条件,围岩力学性质、受力状况及巷道变形情况,合理的支护形式必须满足以下几点要求:图围岩变形与支护抗力间的关系适应围岩变形破坏特征, 实现让压作用, 同时还能给予围岩一定的变形抗力提高围岩的整体性, 最大限度地发挥岩体自身的承载能力符合巷道围岩的应力状态, 能够加强顶板围岩的抗拉能力, 限制顶板拉裂破坏引起的围岩抗拉能力, 限制顶板拉裂破坏引粗的围岩松动脱落, 同时也能提高两邦围岩的抗压剪破坏, 减少过大压力引起的底部桃形矿柱的剪切滑移破坏能提供阻止围岩变形的抗力, 限制围岩过大变形。
根据巷道围岩变形的机理对支护结构的要求, 选择锚喷网支护为脉内巷道的支护形式。即借助锚杆的加固效能和配合喷射混凝土、金属网, 以支承被构造断裂或松动岩层分离的单个岩块荷载的支护效能结合起来。其特点是:
1.锚喷网支护能够从围岩表面到内部形成一个由人工结构联结的岩石加固圈, 能够发挥岩石自身的支承能力。
2.喷射混凝土对岩石表面起到胶结作用, 使被节理裂隙切割的岩块不易松动、脱落, 发挥岩块间的咬合作用。
3.锚杆不仅能够提供围岩的支护力,而且还能够在围岩内形成压缩带, 提高围岩的整体性, 同时还能够提高围岩的抗剪切破坏能力。
4.金属网增大了喷层的柔性和抗拉、抗剪的能力, 加强了整体性能, 使之阻止锚杆岩体的松动掉块, 起到了保护和发挥锚杆支护的作用。