煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析

煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析

引言：煤矿巷道的安全性关系着整个煤矿开采工程的安全，随着煤矿开采深度的不断加深，也就对煤矿巷道支护技术所起到的安全作用提出了更高的要求。因此，要分析现在应用的煤矿巷道支护技术，解决当前煤矿巷道支护存在的问题，探究煤矿巷道支护技术今后的发展。

1.煤矿巷道支护技术应用分析

1.1煤矿巷道棚式支护技术

棚式支护技术曾经得到过很广泛地应用，按其使用的材质主要分为木结构，混凝土和金属材料等几种形式。现在应用的主要是金属材料的支架支护。在支架使用过程中，金属材质的支架的长，宽，高等要符合一定的比例，才能达到理想的支护作用。但是这种棚式支护技术的缺点是岩石表层和支架之间不能很好地进行连接且金属支架的成本比较高，而且在地质环境比较复杂的地方还不能起到很好的支护作用，所以目前这种支护技术并没有得到广泛地应用，已经逐渐被比较先进的支护技术所取代。

1.2煤矿巷道砌碴支护技术

在如今的煤矿巷道支护技术中，砌碴技术属于比较早应用到煤矿巷道支护中去的。这种支护技术应用起来方便简单，在一些大巷中加固作用比较好。砌碴支护技术大致可以分为现浇混凝土，混凝土砌块等方式。使用煤矿巷道砌碴支护技术成本比较高，如果要岩层发生改变，砌碴技术能发挥的作用就会比较小，不能起到很好的支护作用。所以在一些岩层比较固定的特殊的煤矿巷道中可以采用这一支护技术，对于其他情况，使用这种支护技术就会用很多限制，不适合大规模广泛地使用。

1.3U型钢支架支护技术

U型支架支护技术的承载能力比较好，一般会在比较深的矿井中使用，能发挥比较好的支护作用。在使用这种支护技术时，要对卡缆进行合理的调质和处理，岩石的支护壁要填充好，这样才能更好地发挥U型钢支架的支护作用。注意如果出现岩土巷道破碎和剥落的现象，最好不要单独使用这种支护作用，可以采取锚喷和U型钢联合支护技术，可以弥补单独使用U型钢支架支护的缺陷。由于承载能力比较好，适用范围比较广，是一种典型的巷道支护技术。

1.4锚杆支护技术

锚杆支护技术是利用锚杆的支护增强煤矿巷道的支护强度，可以很好有效地控制煤矿巷道岩层的变形，提高巷道的稳定性。在应用锚杆支护技术时要根据煤矿巷道的实际情况，建立起完善的锚杆支护体系。使得设计出来的锚杆支护体系能够有效地发挥支护作用，提高煤矿巷道的稳定性，针对一些特殊的情况，需要设计出良好的强有力的锚杆支护，防止煤矿巷道的岩层的变形。锚杆支护技术是现在使用最广泛的巷道支护技术。

1.5联合支护技术

除上述的对煤矿巷道单独支护的技术外，还可以对煤矿巷道进行联合支护，与单独支护相比，联合支护如果运用得当可以取得更好的效果。经常使用的联合技术是锚杆锚索的联合支护技术。在联合支护技术中，锚杆支护主要是利用锚杆等构件对围岩进行一定程度上的支撑，来提高对围岩应力等的承受能力，即起到了支护作用。而锚索的作用则是将围岩本身主要的承载层与由锚杆支护所衍生出的承载层相连接，借此增大了承受应力的岩体面积，使得支护效果更加明显。此为锚杆锚索联合支护技术的工作原理。

该技术主要起到加固和互补的作用。因锚杆锚索和岩体紧密相连，提高了岩体整体的承载力，且由于承载面积的增大导致应力的分布状态也发生改变，岩体抗变形的能力明显加强。当锚杆锚索到达稳定层岩时，锚杆在切向和径向出现约束力，避免了破坏的岩层肆意流动影

响周边岩层的稳定，保证了稳定岩层的应力分布均匀。锚索则利用其成拱作用对围岩上部进行加固避免其松动滑落。

锚杆锚索联合支护技术可以较好地控制顶板，起到良好的支护作用。在支护的设计过程中，要结合实际情况和技术水平设计好相关参数，提高支护的效益。联合支护技术是巷道支护技术的一个发展方向。

2.煤矿巷道支护技术现状及发展趋势

在煤矿巷道支护技术中，由最初的木支架到比较传统的刚性结构，到可缩性支架，再到如今比较先进的锚杆，锚索技术，再到锚喷支护技术和由多种支护技术共用的联合支护技术。所有这些支护技术，在应用过程中都存在着一些问题。一些支护技术成本比较低廉，使用方便的支护技术如砌碴技术等，已经不能适应现在煤矿发展的复杂现状了。而一些比较先进的支护技术，操作起来比较复杂，需要考虑的问题比较多，对环境的要求比较高，使用不当达到的支护作用也不理想，所以煤矿巷道支护技术还有很长的路要走。但是煤矿巷道的支护技术在随着经济科技的发展，而不断发展，也在不断弥补着自身支护技术的不足，向着支护更加有效的方向发展。其中典型的支护技术是U型可伸缩性支架支护和锚杆支护技术的发展以及联合支护技术的发展。

随着U型可伸缩型支架的发展，出现了圆形，方形，马蹄形等多种支架类型可供选择，这些支架还可用于多种煤矿巷道类型，为大范围的使用提供了条件。除此之外，为了方便U 型支架的推广，与此相适应的配套机具也不断发展，也为支架的大量生产和推广使用创造了条件。锚杆支护技术的发展也经过在实践经验中不断总结经验和不断创新，从最初的金属锚杆支护技术到如今的锚喷技术。锚喷支护技术是今后煤矿巷道支护技术的一个重要发展方向。

两种或两种以上支护技术的综合应用的联合支护技术，也是煤矿巷道支护技术的一个发展方向。联合支护相对于单独支护可以起到更好的支护作用，达到良好的支护效果。联合支护技术的使用可以起到加固支护的作用，发挥两种支护技术的优势，加固煤矿巷道；除此之外，联合技术的使用还有利于两种支护技术的互补，充分发挥两种支护技术的长处，弥补其短处，达到良好的支护效果。其中现在比较常用的联合支护技术是锚杆和锚索联合支护以及在U型支架支护之外，再根据实际情况使用一种或两种支护技术以达到良好的支护效果。

3.基于煤矿巷道支护技术若干问题的思考

3.1关于锚杆支护技术在应用中的思考。

锚杆支护技术在现在煤矿巷道支护技术中应用比较广泛，合理改进和应用锚杆支护技术，有利于提高煤矿巷道的安全性，保障煤矿企业的经济效益。但是锚杆支护技术的应用要注意以下问题：

在应用锚杆支护技术之前，要先对巷道的岩层进行考察，明确岩层的性质，在实际的实行过程中对支护技术进行改进，保障正常工作的进行，也能提高巷道的安全性；其次，在进行煤矿开采过程中，要确定好煤矿巷道的相关参数，切不可借用以前的参数，随着挖掘深度的增大，相应的参数也会发生变化，参数要根据现实情况确定，才能合理控制开采的过程，提高巷道的安全性；除此之外，锚杆支护技术在一些特殊的巷道内也可以进行应用，但是要根据实际情况确定使用相关参数和使用的材质。

3.2关于提高煤矿巷道支护技术的思考

提高煤矿巷道支护技术，首先要提高煤矿工人的现场施工技术水平，现场施工技术是巷道技术得以应用的重要保障，现场施工技术直接影响着支护技术的强弱，加强对施工技术的管理，提高工人的技术水平才可以确保支护技术的合理有效应用；其次，支护技术的提高需要资金的支持，企业管理阶层要重视支护技术的重要性，为支护技术的提高提供坚实的物质基础；再次，在支护技术的应用过程中，要坚持科学的支护原则，根据实际情况选择科学的