煤矿井下巷道支护技术类型分析和选择

煤矿井下巷道支护技术类型分析和选择
矿井中巷道支护是矿井生产和建设的重点，本文主要通过介绍巷道支护类型，根据围岩稳定情况、顶板软岩情况和回采巷道步骤进行分析，重点介绍锚杆支护、支护材料和特殊地质条件下支护技术等，并根据特殊地质条件下的环境例如软岩巷道与深部空留巷等进行分析。

目前，随着不断加大的开采深度，巷道支护越来越重要，煤矿选择安全高效的锚网支护为首选支护方式，本文主要介绍支护方式对推进采煤工作面安全生产和高效生产提供意见。

标签：煤矿；支护方式；巷道支护；围岩
0 引言
煤炭作为我国国民经济的传统能源，在现代矿井建设中有举足轻重的地位，随着我国开采深度和强度的不断增加，我国煤矿井下开采需要通过大量的巷道完成，地质条件的不断复杂化、高地应力使得巷道逐渐变得松软和脆弱，特别是大断面的巷道越来越严重，这就对巷道支护技术提出了更高的要求，在漫长的应用研究历程中，锚杆和锚网支护方式成为保障安全生产、降低劳动强度、快速高产的关键技术。

1 地质情況分析
随着开采的不断深入和强度的增加，在井下采煤后，出现顶板暴露的情况，当顶板出现抗压能力较小时需要及时进行支护，以避免顶板下向弯曲，当拉力超过岩石承受能力时会出现岩石崩裂和脱落，对人员安全造成很大的威胁，及时做好巷道支护可以防止顶板受高地压力而变形崩落，又可以防止巷道生产中对人员安全的威胁，为安全生产提供可靠保障。

2 巷道支护类型
根据巷道用途，巷道可以分为开拓、采准和回采三种巷道类型，不同巷道需要选择不同的支护方式，目前较为常用的支护方式主要有棚式支架、注浆加固、砌碴支护、复合支护和锚网支护。

支护作用主要用于改善巷道围岩稳定性和控制围岩变化，选择正确的支护方式是决定围岩稳定程度的关键，下面主要重点分析几种不同类型的支护方式。

2.1 棚式支护方式
这种支护方式是多用于大断面巷道的一种支护方式，历史悠久，方式操作简单，此种支护方式可以在各种地压条件下使用，大部分使用材料为木质、钢筋或金属支架，表面切面多为拱形、圆形或梯形，这种支护方式对支架质量有严格要求，支架与巷道难以密切切合，控制变形能力差，从而导致在复杂地质条件下难以达到预期支护效果。

该支护方式存在易腐蚀、回收使用率低、维修率高的缺点，
所以已不被大多数煤矿企业采用。

2.2 注浆加固和砌碴支护
注浆加固支护方式是指在破碎围岩中进行维修巷道，当围岩出现破碎岩石或棚式支护难以支护时采用的一种围岩注浆支护方式，主要采用水泥和高分子材料的作为主要注浆材料，浆液可填充围岩裂缝处，并在裂缝处进行凝固，提高围岩自身的承压能力，此方式需要根据巷道自身的情况来进行选择。

砌碴支护支护方式主要是通过料石、现浇混凝土和钢筋混凝土等为材料进行的被动式支护，此种支护方式不适应围岩变形严重的巷道，大多数煤矿已不再采用该支护方式。

2.3 锚喷支护
我国煤矿企业使用锚喷支护方式已达半世纪之久，通过及时喷射混凝土对围岩裂缝处填充封堵，达到密封加固的支护效果，并可以减少风、水对围岩的风化影响。

锚杆支护方式有坚固耐用、安全可靠地优点、对巷道维修量少、节省维修成本和人员建设成本等优势。

锚杆支护和锚网支护共同作用，达到预期的支护效果。

锚网锚杆支护方式是新型产业下的产物，是煤矿巷道的主要支护方式，可以很好的承受巷道的受压力，形成支架与围岩共同作用的承受力，以预防围岩的变形，锚杆可以改善软岩的松软性，并对软岩进行支撑，达到预期支护效果，锚网支护是现代煤炭企业常用的支护方式之一。

由于巷道深度软岩受高地压影响，出现的膨胀变形等严重问题会严重影响施工进度和人员安全，最大限度利用围岩的自承受能力，通过锚网索耦合支护方式深入深部围岩，释放围岩中的高压力，该支护方式实质是通过将围岩中蕴藏的压力转化释放和转移的过程，但该支护方式存在使用后回收率小的缺点，要很好的掌控药卷的浸泡程度，才能更高的提高生产效率。

我国煤矿的锚杆支护技术从低到高强度逐渐发展，为解决深部高度压力影响下复杂支护条件支护难的问题，使得支护状况发生了本质变化，目前我国锚杆支护使用率达到70%左右，有些矿区的使用率甚至达到100%。

2.4 复合支护方式
该方式主要是通过采用两种或两种以上支护方式根据巷道需要联合支护巷道，通过复合支护方式可以针对不同支护方式取长补短，优胜劣汰，消耗最少的生产成本，达到最佳的预期效果，但复合支护方式存在成本费用高、施工程序多的缺点，因此需要根据不同巷道选择合适的复合支护方可提高作业速度。

3 巷道支护发展和应用
在我国煤矿巷道支护中采用新奥法联合支护和围岩强度强化两种支护理论体系，新奥法原则为光面爆破后的巷道采用锚喷支护方式加固围岩，提高自身承受能力，再进行二次支护时可以更好加固破碎围岩。

在地质条件十分复杂的巷道中，简单采用支护方式难以控制巷道的严重变形，此时应结合主张先柔后刚稳定支护的联合支护理论进行支护，根据不同区域的不同情况采用复合支护方式以保证围岩的稳定不变形。

当出现围岩破裂的情况时，松动圈越大碎石的变形越大，
加大了巷道支护的困难，根据松动圈的松动程度进行分析提出相应的支护方式。

锚杆支护可以提高锚固体的承受力，可以改变围岩的承压力，提高围岩承压能力。

围岩强度强化理论研究了巷道围岩与支护方式之间的相互作用。

4 结论
煤矿巷道从初期发展开始，经历木支护到锚杆支护的发展程序，目前锚杆支护方式成为矿山企业最经济实惠有效的支护方式，保障了采煤工作面的安全，对高强度、深部软岩巷道等地质条件复杂恶劣的环境下，支护方式有效的控制了围岩的变形，达到良好的支护效果，针对作业现场的实际情况，确定正确的支护方式，不仅能很好的保护巷道，也能保证正常的安全生产，避免浪费，提高企业的生产效率。

参考文献：
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[2]刘睿.煤矿巷道支护类型的选择. 科技信息，2013（01）.
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