关于煤矿巷道支护技术的探究

关于煤矿巷道支护技术的探究

刘均平

云南东源镇雄煤业有限公司朱家湾煤矿

摘要：在经济大力发展的推动作用下，现在各个行业都在不断发展，不断进步，当然煤矿巷道支护技术也不例外，在突破现状向更好的方向冲击，此文就围绕着煤矿巷道支护技术中存在的问题展开论述并对问题提出针对性的解决措施。

关键词：煤矿；巷道；支护技术；探究

一、前言

在日常生活中，煤的应用可以说是十分广泛的，既然提到煤，那么就离不开煤矿，而开采矿是一个危险系数较高的行业，所以为了保证开矿工人的人身安全，煤矿巷道支护技术是非常重要的，这直接影响到一个煤矿的发展前景，试想一个安全威胁严重的煤矿，怎么可能发展长久呢。所以，此文就以煤矿安全问题、煤矿巷道支护技术种类以及煤矿巷道存在问题和应对措施等方面展开论述。

二、煤矿巷道支护的原理

此文既然是以煤矿巷道支护为研究主题，那么首先就煤矿巷道支护的原理来作简要的介绍。煤矿巷道支护原理就是将围岩巷道与支护体系作组成的整体作为研究对象，利用巷道支护力学来进行分析，把围岩的支撑作用利用巷道支护技术让其发挥最大的作用，使其不管是承载能力还是自身稳定性都得到提高。在巷道支护技术中有另外需要注意的一点就是要实时监测反馈原岩应力、采动及围岩表面位移等影响围岩稳定性因素的动态信息。因为地质环境并不是始终不变的，所以实时检测是很有必要的，如果在检测时发现有变形等问题出现一定不能大意，要针对实际制定相应的安全技术措施，以保证煤矿施工时的安全，使工人可以放心工作。因为煤矿巷道支护的原理就是围岩与巷道支护的结合，所以协调好二者之间的关系，充分发挥他们的性能，是最重要的也是核心，虽然原理简单，但是想要落实还是困难重重，为了解决好这一问题，人们研究出多种煤矿巷道支护技术，使得解决问题的方案多样化，使煤矿在采掘支护方面及即安全，又实用，而且经济。

三、简析常见的煤矿巷道支护技术

由于不同的煤矿实际情况不尽相同，因此煤矿巷道支护技术的种类也有很多，以适应不同的岩性，保证煤矿巷道遭到破坏后使之达到新的应力平衡，起到新的支护效果。这些不同的施工技术主要是从支护方式和控制围岩变形的角度这两方面来分析的，不管是那种方式都是围绕以下这几点来划分的：第一，提出或者修改的方案都是以围岩力学方面知识为主旨的，在符合实际情况的前提下，有所改善；第二，不管设计的有多合理，关键还是要适用，不能满足这个条件，可以说是没有意义的；第三，巷道支护作用要充分发挥其作用，在围岩周围和围岩内部表面，要求支护作用都要发挥出来；第四，要经济实用；最后一点，这一点很重要，支护技术在满足上述条件的同时，还要能够降低巷道开掘过程中的成本。综合上面这四点，常用的煤矿巷道支护技术可分为以下几种，分别是砌碹支护技术、棚式支护技术、锚杆支护技术、注浆加固技术、联合支护技术和应力控制技术，下面将这几种技术作简要论述。

1.砌碹支护技术

查阅资料可以知道，在所有的支护技术中，砌碹支护技术应用的最早，而且一直沿用至今，那么它当然有着独特的优点。这种技术操作起来比较简单，在一些巷道围岩比较差且压力不大的位置是很受欢迎，其主要作用在围岩表面，受力比较均匀。然而，其缺点也是十分明显的，其一是砌碹属于被动支护，在支护薄弱点的地方容易失去应力平衡，巷道破坏后修复难度大；其二是高成本。低效率而且工作量大的缘故，应用不是很广泛。

2.棚式支护技术

这种支护技术和上面的砌碹支护技术有些类似，起步也是很早的，在最早的煤矿开采中占据主导地位，常见的一种支护技术，这种支护技术不仅和砌碹支护技术类似也是在最早的煤矿开采中应用较普遍。这种支护技术应用到的材料主要是金属，这就大大减少了工作量，因为是制作还是架棚都是比较方便的，在这些因素的作用下，这种支护技术在煤矿早期是主要的支护技术。但是，后来随着新技术的出现，这种支护技术的弊端就慢慢显示出来了，这种技术并不能很好的控制围岩的稳定性同时也属于被动支护，所以慢慢的被新出的支护技术取代了。

3岩巷支护技术

这种支护方式知识简要介绍一下，其实它就是棚式支护技术的衍变。它提高煤矿巷道稳定性方式比较独特，是利用锚杆来完成的，关键的是其对控制煤矿巷道的变形非常有效。此外，还可以通过一些适用的方法来保证岩体的完整，实用于顶板岩性比较好的地段，它属于主动支护，这种支护比较简单，支护效果好，且经济，实用被大多数煤矿受欢迎。

4.注浆加固技术

这种方法要着重介绍一下，前面提到的支护技术没有一种可以在破碎煤岩体中实用，尽管勉强加以应用，效果也不是很理想，这种条件下，人们研究出了这一种全新的支护技术，即注浆加固技术，通过向破碎煤岩体中注浆的方法对巷道围岩进行加固，以保证稳定性。其实，这种方法虽是后来才被研发很出来的，但是操作起来还是比较简单的，其实就是用岩浆把围岩缝隙填充起来，使之把周边破碎的围岩连成一个整体，从而加强载重能力。需要注意的是不同围岩需要根据情况注入相应的岩浆。

5.联合支护技术

在经过年代的洗礼后，联合支护技术在现今煤矿巷道支护技术中应用是最广泛的。联合支护，顾名思义就是将各种支护技术结合起来，这种方式并不一定是最好的选择方式，要根据同一工程的不同部位根据围岩的实际情况使用相应的支护技术，这样能将效率最大化和经济化，更好的对围岩进行固定，从而为人身安全提供更好的保证。

综合这几种方式的研究以及比较，可以看出在这几种煤矿巷道支护技术中应用最多的是锚杆支护技术。

四、煤矿软岩巷道支护存在的问题及对策

1.煤矿软岩巷道支护存在的问题

煤矿巷道支护最大的困难是软岩巷道，因为要对软岩巷道支护是比较困难的，这个可想而知，软岩由于其本身就容易发生形变，所以无论使用那种支护方式都很难实施，因为没有固定点可以借力，经研究发现，在软岩支护中问题最多的是软岩回采巷道的支护问题，到目前为止这个问题还没有得到较好的解决。这个不仅是煤矿行业的难题，所有的矿业都没有哪种方法可以将此问题解决。在通常情况下采用的支护在软岩中都不能正常使用，其形变更难控制，支护工作困难重重，其支护问题主要表现在以下两方面：

第一，软岩不同于正常的围岩，软岩其本身很容易形变，所以其没有控制能力，或者说控制能力较弱；在掘进巷道的时候，其原先的形状发生了改变，应力发生了变化，由于施工原因又需要使得应力重新达到平衡，这将大大提高了工作量，而且常常还会反工现象；

第二，在软岩施工过程中难度比较大，临时支护比较困难，在进行永久支护的过程中容易发生冒顶施工，安全系数不好。

2.煤矿软岩巷道支护的有关对策

在结合安全生产的实际情况下，还是有很多经验可以借鉴或总结的，在生产实际中发现，软岩巷道施工确实难度大，依靠单一的措施以及常规的支护方法是不可靠的，为对软岩支护工作有所改善，应该依据其实际采取相适应的支护措施：

（1）为了克服软岩容易形变，从而使支护工作很难的问题，对于岩性破坏度不大需要考虑锚喷支护，这是整体采取的措施，此外在局部也需要采取措施，在安全威胁大的局部也要加强其控制强度，使得支护工作的质量得到提升；对于岩性比较差的地段，如过陷落柱，需要采用U25型可缩性支架或砌碹支护，使其支护被动承受围岩的应力。

（2）有时候一次支护不能满足需要，那么可以考虑进行第二次支护工作，在第一次的支护后，已经有一定支撑能力的岩体再加以第二次支护，二次支护虽然效果很不错，但是其施工时有很多问题还是需要注意的。二次施工的时间需要合理的控制，并且相对第一次施工而言，二次施工更容易和安全一点，因为在第一施工的时候难度大，安全系数差，且第一次施工时如果要考虑第二次支护，那么第一次施工的断面就比设计要大一些，要充分考虑通风、运输和行人的空间。

（3）在软岩支护中最关键和最重要的就是临时支护，目前临时支护的方法也比较多，但选择合适的临时支护是至关重要的，对于岩性破碎的地段，应选择前探支护；对于流体地段的临时支护应选择斜飘超前支护，无论选择那种临时支护，都必须要用木板背好帮顶，确保施工过程中的安全。

五、结束语

此文结合资料和相关实例，从煤矿巷道支护的原理，常见的煤矿支护技术和煤矿软岩巷道支护存在的问题及对策等方面来论述，重点介绍了砌碹支护技术、棚式支护技术、锚杆支护技术、注浆加固技术、联合支护技术和应力控制技术等这几种支护技术及其优缺点，并对煤矿支护技术中存在的问题简要分析并针对问题提出解决方案，相信对煤矿的支护改革工作会有所帮助。

参考文献：

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