关于煤矿巷道支护技术

关于煤矿巷道支护技术

马伟

太原理工大学马伟

摘要：近年来，我国煤矿矿井在生产的过程中会发生一些安全生产故障，给我国、企业以及人们的生命财产安全带来了严重的损失。本文主要结合煤矿巷道支护技术的主要类型分析了集中煤矿巷道支护技术的运用，保证煤矿安全生产，防范管理漏洞，提升煤矿企业健康可持续发展。

关键词：煤矿；巷道；支护技术

煤矿巷道中作业，支护技术的安全、高效、科学、合理，不仅能够确保煤矿工程经久耐用和安全可靠，增加使用年限，而且能够有效地杜绝安全生产事故的发生。所以，如何适应井下作业的特点，科学合理地选择煤矿巷道支护技术，确保巷道的安全稳定可靠性能，降低安全隐患的发生率，提高煤矿企业的经济和社会效益，便成为了当前和今后一个时期煤矿生产企业深入研究探讨的一项重要课题。

一、煤矿巷道支护理论

1、围岩强度强化理论

围岩巷道支护技术，指的是在支护技术中，改变围岩应力来增加围压，并加强和增大围岩的荷载能力的支护理论。这种围岩支护技术的优点是能够有效的增加锚岩体的性能，并且增强锚固区的岩体峰值、峰后和残余的强度。

2、松动圈支护理论

煤矿巷道的松动圈支护理论的主要内容是，在巷道的开挖施工中，会导致周围岩松动并形成松动范围，并引起松动圈出现膨胀现象，松动圈支护即对膨胀的松动圈进行支护以防止岩体破裂松动形成隐患，这项支护理论的提出使支护技术更加具有针对性。

3、联合支护理论

巷道联合支护的核心内容，是通过多种防护手段，来提高支护体的强度及硬度，以此来改变围岩出现的松动、膨胀现象的方法，并且使巷道的稳定性增强的方法。这种方式较多应用于巷道内部地势与地形比较复杂的地区。

二、多种煤矿巷道支护技术分析

1、煤矿巷道U型钢支架支护技术

由于U型钢支架一般伸缩性能非常好，而且理论承重的效果比较显著，实际支护中需要合理地考虑好卡缆的刚性和受力能力，一般在比较深的矿井中使用的比较多，采用U型钢支架支护巷道的时候，要科学地调质处理卡缆，围岩支护的壁厚要通过机械泵填充密实，以发挥U型钢支架的加固性能，但是，如果是软土岩层或者破碎剥落的岩土巷道，这种支护技术就很不适应了，一般应当采用锚喷和U型钢支架联合的形式发挥支护作用。

2、煤矿巷道锚注支护技术

很多围岩破碎的巷道或者是在治理边坡滑落和加固坝基的施工中，一般都会采用锚注支护技术，通过自钻锚杆进行灌浆填注以后，破碎的围岩巷道能够形成坚固的拱形塑性地带，提高巷道围岩的稳定坚固性。而且自钻锚杆能够发挥极好的挤压和悬吊的功能，把围岩经受挤压带来的承受力变为切向力，防止围岩增加岩体的松动区域，确保巷道围岩的安全、稳定性能。这种支护技术一般都是采用钻进、注浆和锚固有机结合的形式。在施工的时候，一般是先钻进成孔，然后向成孔内进行注浆锚固，而且一般都要求同时进行。注浆时结合外来的压力值、注浆的数量值、材料的特点和现场施工环境选用注浆泵。

3、煤矿巷道联合支护技术

锚杆锚索联合支护技术，主要是在巷道围岩的里面起到支护的功能，主动地对井下巷道的承载能力进行防护。锚杆支护的技术原理，一般是通过锚固剂、锚杆和一些护表的构件提高围岩的支撑力，起到支护的效果，增加采动、围岩产生的应力的承载能力。而锚索支护技术主要是连接锚杆支护产生的次生承载和围岩形成的关键承载之间的断层，使围岩纵深的应力承担水平达到提升，增加巷道岩体的承载能力，确保支护系统能够实现安全、稳定、可靠的性能。

三、煤矿巷道联合支护技术的优势

1、联合支护技术的功能

采用锚杆锚索联合支护技术，能够很好地形成减垮、悬吊和组合拱的效果，将岩体和锚索、锚杆有效地连接起来，防止巷道岩体的受压变形，增强围岩周围结构的应力性能，使岩体形成一个坚固、紧密的整体，确保发挥良好的巷道支护作用。采用锚杆支护，首先为了固定支护杆及增强巷道的坚固性，在基层铺200mm的混凝土，巷道宽度以8000mm为宜；高度在3200~3600mm之间；顶端采用间隔500的钢网进行支护。以保证巷道支护的稳定与坚固。而且，在支护过程中，还应当给锚索增加预紧性能，将围岩的节理、裂隙和层理等出现断层的地方充分压实或者挤紧，增加摩擦，并且依据围岩和锚杆结成的拱状结构，阻止围岩由于受到外力发生的形状变化，增强承重作用。一旦锚索锚杆经过岩石进入到稳定的岩土层，这时候锚杆就能够发挥切向、经向的约束作用，避免已经受到外力破坏的围岩出现面积扩大、松动滑落或者形成离层，使岩层的横向承重性能得到保证，确保应力在稳定的岩土层均衡利用，而且锚索还能够形成加固拱，避免围岩顶部的岩层松落和发生形状改变，从而增加煤矿巷道的安全、稳定性能。

2、联合支护的效果

通过煤矿巷道锚杆锚索联合支护技术的实践可以证明，这种技术手段在巷道中的支护性能非常高，对确保巷道的安全、稳定、可靠性作用非常大，但是在设计联合支护的时候，一定要切合巷道支护施工现场的状况在科学、合理地选择设计技术参数，这样才能保证巷道围岩的支护效果，提高支护水平，防止增加成本费用支出，影响煤矿企业的经济效益，或者参数采用不当，埋下安全生产隐患。

四、结束语

从以上煤矿巷道支护技术形式分析，锚杆锚索联合支护技术是非常可行的支护手段。随着当前煤矿开采矿井向着巷道纵深发展的实际情况，在进行井下巷道开掘和深度拓展的过程中，无形中增加了煤矿巷道的围岩应力，加大了岩体土层甚至煤层之间的伸塑性，经常会发生围岩破碎变形甚至脱落的情况，增加了安全生产的风险隐患。因此，在选择煤矿巷道支护技术形式的时候，就要充分考虑煤矿巷道深层的围岩特点和煤矿工程的施工情况，科学、合理地采用井下巷道和内部硐室的支护技术手段，尽量选择适合自身煤矿巷道支护需求的加固方式，增加煤矿井下巷道的支护坚固程度、抗压性能、可缩效果，确保巷道支护技术的安全、高效、科学、稳定，避免发生井下作业安全事故，确保煤炭资源的开采、利用向着安全化、节能化、科学化的发展。

参考文献：

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[3]刘欣.U型钢支护技术在煤矿巷道中的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013，08：201.