巷道围岩支护方法
采矿巷道支护工程施工方案
一、工程概况本工程位于某煤矿区，主要任务是掘进和支护采矿巷道，为后续的采矿作业提供安全的作业环境。
巷道全长500米，断面尺寸为5米×4米，巷道围岩以砂岩、泥岩为主，属于中等稳定岩层。
根据地质勘察报告，巷道围岩整体稳定性较好，但局部存在断层、节理发育，需采取相应的支护措施。
二、施工目标1. 确保巷道围岩稳定，防止坍塌，确保施工安全。
2. 确保巷道畅通，满足采矿作业需求。
3. 降低施工成本，提高施工效率。
三、施工方法及工艺1. 巷道掘进：采用钻眼爆破法进行掘进，采用YGZ-90型凿岩机进行钻孔，采用2.5米长钢钎进行装药，采用2号岩石炸药进行爆破。
2. 支护材料：选用φ20mm钢筋，长度为2.5米，采用锚杆支护技术。
3. 支护工艺：（1）锚杆钻孔：采用风钻进行钻孔，钻孔深度为2.5米，孔径为φ38mm。
（2）锚杆安装：将锚杆插入钻孔，并采用锚杆钻机进行锚固。
（3）锚杆支护：将锚杆与钢筋网连接，形成锚杆支护体系。
（4）钢筋网：采用φ6mm钢筋，焊接成网状，尺寸为2.5米×2.5米。
（5）喷射混凝土：采用湿喷机进行喷射，喷射厚度为200mm。
四、施工进度安排1. 巷道掘进：计划工期为3个月。
2. 支护施工：计划工期为1个月。
3. 整体施工：计划工期为4个月。
五、安全措施1. 施工现场设置安全警示标志，加强安全教育。
2. 严格执行爆破作业规程，确保爆破安全。
3. 严格执行锚杆支护作业规程，确保锚杆支护质量。
4. 加强施工现场管理，确保施工安全。
5. 定期对施工人员进行体检，确保身体健康。
六、质量控制1. 严格控制锚杆支护材料质量，确保锚杆、钢筋网、喷射混凝土等材料符合设计要求。
2. 严格控制锚杆钻孔、锚杆安装、锚杆支护等施工质量，确保支护效果。
3. 加强施工现场巡查，及时发现和处理质量问题。
4. 对施工过程进行记录，确保施工质量可追溯。
通过以上施工方案的实施，确保采矿巷道支护工程安全、高效、高质量地完成，为煤矿生产创造良好的作业环境。
第八章巷道维护原理和支护技术
0.64
0.36
B h
R R
RC RC
0 .778 0 .778
0.222 0.222
B hB
h
R R
RC1 RC1
0.64 0.64
0.36 0.36
B hB
h
第一节 无煤柱护巷
一、护巷煤柱得稳定性
2、 煤柱得应力分布
1)一侧采空
煤柱(体)得承载能力,随着远离煤体
(煤柱)边缘而明显增长。在距煤体(煤柱)
第二节 巷道围岩卸压
一、跨巷回采进行巷道卸压
跨巷 回采
横跨 纵跨
1－不留区段煤柱、先跨;2—留区段煤柱、先跨; 3—留区段煤柱、后跨;4—较宽得煤柱维护上山
第二节 巷道围岩卸压
二、巷道围岩开槽卸压及松动卸压
1、 巷道周边开槽(孔)对围岩应力分布得影响
开槽卸压原理:使作用于 周边围岩得高应力向卸压 压区以外得岩体深部转移
2
第一节 无煤柱护巷
一、护巷煤柱得稳定性
1、 煤柱得载荷
各种方法得基本观点一致:煤柱得宽度必须保证煤柱得极限载荷σ
不超过它得极限强度R(七章一节)。煤柱得宽度B计算式:
1000B
B
D H
1 4
D
2
cot
RC
0.778
0.222
B h
1000B
B
D
H
1 4
D
2
cot
RC 1
边缘一定宽度内,存在着煤柱(体)得承载能
力与支承压力处于极限平衡状态,运用岩体
得极限平衡理论,塑性区得宽度x0:
x0
m 2 f
K H C cot
ln p1 C cot
煤矿巷道支护设计及施工工艺
支护设计一、巷道断面巷道断面直墙半圆拱型，净下宽：3.6m，净高：3.0m，净断面：9.4㎡,掘进下宽：3.8m，掘进中高：3.1m，掘进断面：10.6㎡。
二、支护方式（一）、永久支护巷道永久支护方式采用锚网喷，巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。
按悬吊理论计算锚杆参数：1、锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中 L---锚杆长度，m；H---冒落拱高度，m；K---安全系数，一般K=2；L1---锚杆锚进稳定岩层的深度，一般按0.5m；L2---锚杆的外露长度，一般取0.1m；其中：H=B/2f=3.8/(2×3)=0.63B---巷道掘进宽度，取3.8m；f---岩石坚固系数，取3；K---安全系数，一般K=2；则：L=2×0.63+0.5+0.1=1.862、锚杆间距、排距计算：设计时间距、排距均为a，则a=［Q/KHγ］1/2=1.02式中 a---锚杆间排距，m；Q---锚杆设计锚固力，64kN/根；H---冒落拱高度，0.63m；γ---被悬吊砂岩的密度，取25kN/m³；K---安全系数，一般K=2；通过以上计算，选用直径20mm螺纹钢树脂锚杆，长度为2.0m，锚杆间、排距为 0.9m。
网片采用钢筋网，相邻网片要压茬连接，搭接长度不小于100mm。
爆破前锚网支护距迎头不大于0.7m，炮后不大于2.4m。
围岩性较好时，采用先锚后喷的方式；围岩稳定性较差是，锚杆间、排距应适当缩小，并要先及时喷射混凝土，喷浆厚度不小于30mm，然后打设锚杆，复喷必须达到设计厚度。
初喷距工作面不超过5m，复喷距工作面不超过10m。
洒水养护时间不少于28天。
（二）、临时支护1、由于锚杆机手柄长度为1.3m，锚杆间距为0.9m，因此，在炮后及时进行敲帮问顶，然后操作人员站在支护完好的地点打设顶锚杆作为临时支护。
2、初喷工作面作临时支护。
炮后及时找掉，冲刷巷帮后立即进行初喷，初喷厚度不小于30mm，喷体初凝20min后，施工人员方可进入迎头。
巷道支护的方案
巷道支护的方案1. 引言巷道支护是地下工程中非常重要的一项工作，它主要是为了保证巷道的稳定和安全，防止因地下施工引起的地层塌陷、坍塌等危险。
本文将介绍几种常见的巷道支护方案，包括钢筋混凝土衬砌、钢桩支护、锚杆锚索等。
2. 钢筋混凝土衬砌钢筋混凝土衬砌是一种常见的巷道支护方案。
它采用钢筋混凝土作为巷道的衬砌材料，施工简单、效果稳定。
具体的施工步骤包括：首先，根据巷道的尺寸和形状进行模板的搭建；然后，在模板内浇筑混凝土，同时安装预埋的钢筋；最后，混凝土凝固后，拆除模板，完成衬砌。
钢筋混凝土衬砌的优点是强度高、稳定性好，能够有效地支撑巷道的周围土层，防止其坍塌。
然而，该方案的缺点是施工周期长，且需要大量的人力和材料投入。
3. 钢桩支护钢桩支护是另一种常用的巷道支护方案。
它采用钢桩作为巷道的支撑结构，通过打入地下，使其形成一个稳定的桩墙，从而支撑巷道的周围土层。
钢桩可以分为U型钢桩和H型钢桩，根据实际需求选择合适的型号。
钢桩支护的优点是施工速度快，适用于各种复杂的地质情况，支撑效果好。
同时，钢桩可以进行多次使用，提高了经济性。
然而，钢桩支护也存在一些缺点，比如成本较高、施工难度大等。
4. 锚杆锚索锚杆锚索是一种常见的巷道支护方案，它通过在巷道围岩中预埋锚杆或锚索，使其与巷道结构连接，从而增加巷道的稳定性。
锚杆可以分为自钻锚杆和非自钻锚杆两种类型，具体选择根据巷道工程的实际情况。
锚杆锚索的优点是可以有效地解决围岩不稳定的问题，提高巷道的整体安全性。
此外，锚杆锚索施工简便，适用于各种地质条件。
然而，锚杆锚索也存在一些问题，比如锚固长度有限，可能无法满足巷道的支护需求。
5. 结论巷道的支护方案是地下工程中非常重要的一环。
本文介绍了钢筋混凝土衬砌、钢桩支护和锚杆锚索三种常见的方案。
钢筋混凝土衬砌适用于巷道施工期间的临时支护，但施工周期长。
钢桩支护适用于各种地质情况，施工速度快，但成本较高。
锚杆锚索适用于围岩不稳定的情况，施工简便，但锚固长度有限。
巷道围岩控制方法之锚注支护
浅析巷道围岩控制方法之锚注支护摘要：近年来，我国经济得到了的飞速发展，作为主要能源的煤炭起到了决定性作用。
但伴随着煤炭产量的日益提高，煤炭资源逐渐减少，开采条件也日益复杂。
其中，在复杂开采条件下，保证正常、高效、安全生产，巷道围岩控制、支护问题也成为我们必须解决的首要难题。
通过研究分析与现场应用，提出了锚注支护在煤矿井下高应力、软岩条件、采动影响下巷道的有效支护方式。
关键词：复杂条件围岩控制巷道维护锚注支护1、概述目前，煤矿井下高应力区、软岩条件、采动影响下巷道支护方式、支护参数的确定是一个世界性难题，尤其是开掘在既是高应力区又是软岩中的巷道支护难度更大，现在国内外普遍采用加大支护密度，锚架联合支护、卸压等方式来增加支护强度，力求减少巷道使用过程中的破坏变形量，但效果不是很理想，在巷道服务年限内仍需要翻修多次。
采用注浆材料和注浆锚杆支护方式加固巷道围岩，增加围岩自身承载能力，在支护理论上是先进的，在材料、设备供应、施工工艺上已有成功的先例。
结合生产实际中的具体条件，可进一步引进试用，研究几种支护加固方式，摸索出适合煤矿井下高应力区、软岩条件、采动影响下巷道支护技术和方式，很有必要。
2、锚注支护原理浅析所谓锚注支护，就是利用锚杆注浆技术改变围岩松散破碎结构，提高其粘结力、内摩擦角和围岩的整体性，使围岩为锚杆提供可靠的着力基础，充分发挥锚杆对松散破碎软弱岩层的锚固作用。
注浆锚杆即是锚杆又能用其进行注浆。
注浆锚杆注浆支护加固机理如图1所示。
图1注浆锚杆注浆支护加固机理图围岩注浆后，一方面将松散破碎软弱岩块胶结成为一个整体，从而提高岩体的内摩擦角和内摩擦力，使岩体本身成为一种支护结构；另一方面，使普通端锚式锚杆成为全长锚固锚杆，使锚杆与围岩形成整体，充分发挥锚杆锚固作用，组成可靠有效的组合拱。
利用浆液充填围岩裂隙，与錨喷网支护相结合，形成多层组合拱（锚网组合拱d、锚杆压缩区组合拱b、浆液扩散加固拱a、喷层与压缩区间的浆液加固拱c），可扩大支护结构的有效承载范围，提高支护结构的整体性和承载能力。
巷道支护技术
2.1 巷道围岩控制理论1907年俄国学者普罗托吉雅可诺夫提出普氏冒落拱理论[1-2]，该理论认为：巷道开掘后，已采空间上部岩层将逐步垮落，其上方会形成一个抛物线形的自然平衡拱，下方冒落拱的高度与岩层强度和巷道宽度有关。
该理论适用于确定巷道围岩强度不高、开采深度不是很大的巷道支护反力。
20世纪50年代以来，人们开始用弹塑性力学解决巷道支护问题，其中最著名的是Fenner [3]公式和Kastner 公式[4]。
Fenner 公式为：()[]10cot sin 1cot -⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=ϕϕϕσϕN i R r C C P （1）式中，i P —支护反力；C —围岩内聚力；ϕ—内摩擦角；0σ—原岩应力；r —巷道半径；R —塑性圈半径；ϕN —塑性系数，κϕϕsin 1sin 1-+=N 。
Kastner 公式为：()()ϕϕϕϕϕsin 1sin 20sin 1cot cot -⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯++-=R r C P C P i （2）式中，i P —支护反力；C —围岩内聚力；ϕ—内摩擦角；0P —初始应力；r —巷道半径；R —塑性圈半径。
国内外巷道顶板控制理论发展很快[3-4]，我国在1956年开始使用锚杆支护，迄今为止，已有50多年的历史。
锚杆支护机理研究随着锚杆支护实践的不断发展，国内外已经取得大量研究成果[5-10]。
（1）悬吊理论1952年路易斯阿帕内科L(ouis.Apnake)等提出了悬吊理论，悬吊理论认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上，在预加张紧力的作用下，每根锚杆承担其周围一定范围内岩体的重量，锚杆的锚固力应大于其所悬吊的岩体的重力。
（2）组合梁理论组合梁理论认为，端部锚固锚杆提供的轴向力将对岩层离层产生约束，并且增大了各岩层间摩擦力，与锚杆杆体提供的抗剪力一同阻止岩层间产生相对滑动。
（3）减跨理论在悬吊作用理论及组合梁作用理论的基础上，提出了减跨理论，该理论认为:锚杆末端固定在稳定岩层内，穿过薄层状顶板，每根锚杆相当于一个铰支点，将巷道顶板划分成小跨，从而使顶板挠度降低。
巷道围岩控制方法与支护方式
然 影响 煤矿 的生 产和 安全 。 回采 巷 道支 护形 式 与参 数 的选择 的 基本 要 求 ， 一是 回采 巷 道要 按 不同煤 矿 的环境 条件 和材 料 ， 择适 合煤 矿条件 的支 护形式 ； 选 二是
强度； 是巷 道支架 遵循 巷 道围岩变 形规律 。 三 确保 巷道 断面满 足煤 矿 四是选 择巷 道支 护 形式要 满足 综合机 械化 采 煤 的要求 ， 为高产、 效 高
形量 相 当小 ， 围岩 、 护相 互作用的过 程 ， 支 实际作用 较小 。 塑性变 形压 生 产 中的掘 进 、 采煤 、 风 、 输 等需 要 ， 通 运 为采 煤 提 供有 利 的条 件 ； 压 ， 是变 形围岩 压力 的基本形 式 。 这 塑性 变 形的 状况 由巷道 塑性 区和 和 集约 生产 奠定 基础 。
回采导 致 的 支承 压 力不但 数倍 干原 岩应 力 ， 并且 ， 响 范 围大 。 影 巷道 条件和 赋存 环境 。
正 确选 择 巷道 布置和 护 巷方法 ， 使巷 道位 于应 力降低 区内 ， 防范 回采 和 破 裂 区的发展 。 巷道 矿压 显现规 律 ， 道支护 可分为巷 内支 架支 按 巷 引起 的 支承 压 力的影 响 ， 控制 围岩压 力。 文主 要阐 述了巷 道 围岩压 护 、 强支架支 护、 本 加 巷旁 支护 和联 合支护 等形式 。
巷 道保护与支护措 施等技 术问题
地 质因 素主 要 有： 原岩应 力状 态 、 围岩力学 性 质 、 体 结 构 、 石的 岩 岩 组成 和胶 结状 态 、 围岩 中水 分的 补给状 况等。
２ 巷道围岩的保护及支护措施 ．
（） １ 在巷道 围岩 中钻孔卸压 、 切槽 卸压、 宽面 掘巷 卸压及在 巷旁 留专 门的卸 压空 间等方 法 ， 使巷 道围岩 受到 不 同程度 的卸载 ， 作用 把
井巷工程-6
6.6.2 围岩松动圈测试：可采用声测法，超声 波围岩松动圈探测仪等。 6.6.3 顶板离层监测：采用顶板离层监测仪， 也可用多点位移计测试。 6.6.4 锚杆支护质量监测：监测的内容包括： 锚杆的材质、锚杆安装质量、锚杆工作荷载、 锚杆的抗拔力测试。 6.6.5 喷射混凝土质量监测：喷射混凝土强度 和喷层厚度
第六章 巷道支护
能源科学与工程学院 郜进海 博士、教授
6.1 概述
围岩的自稳时间 支护与围岩共同作用原理 主动支护 被动支护
由于巷道的开挖形成空洞，破坏了原岩体中的原有 的应力状态，巷道周边由原来的三向应力状态变成 了两向应力状态，从而出现了应力重分布与应力集 中现象，这二者导致了在岩体中分别出现了较大的 剪应力和拉应力的出现，并使岩体向巷道内移动， 若不进行及时的支护，巷道会产生严重变形，影响 到其使用功能，更为严重的是由于岩体中构造复杂， 节理裂隙发育，当变形量达到一定程度后就会产生 冒顶片帮等事故，严重影响着煤矿的安全生产。
6.2.2 锚杆的结构类型
6.2.2.1 树脂锚杆 以树脂为锚固剂，将锚杆杆体粘结在锚杆孔 内，外加托板及螺母紧固形成锚杆支护的一 种形式。 1）普通树脂锚杆 树脂锚固剂加普通金属杆体（麻花型锚固端） 或以普通螺纹钢为杆体的锚杆。 2）等强螺纹钢锚杆 3）玻璃钢锚杆
6.2.2.2 快硬水泥和快硬膨胀水泥锚杆 以快硬水泥或带有膨胀性的快硬水泥为锚 固剂，配以金属杆体。为端头锚固型，成 本较树脂锚杆低。但锚固剂质量不易控制。 目前常用的水泥为快硬早强硅酸盐水泥和 快硬膨胀水泥及双快水泥等。
6.2.2.3 管缝式锚杆 由强度较高的合金钢板材经卷压加工工 艺而形成的开缝式管状杆体。其直径一 般略大于锚杆孔的孔径，施工时用风钻 或其它专用机具强行将锚杆杆体压入孔 内，靠管体的弹性挤压孔壁从而产生全 长的锚固力。
煤矿巷道支护方法
煤矿巷道支护技术摘要：推行巷道支护改革，对于降低原煤生产成本，提高经济效益，有着巨大的促进作用，本文就煤矿巷道支护问题进行了探讨。
关键词：煤矿巷道支护被动式支护主动式支护近几年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加，煤矿井巷支护经历了由单一型支护技术到联合支护型技术的发展历程。
煤矿早期开采阶段几乎全部是以木材作为巷道及采煤工作面的支护材料，随着新型材料的出现，开始采用混凝土或钢筋混凝土砌碹等支护形式，这些被动式支护耗费大量材料且受深度和岩性影响。
随着井巷支护技术的发展演变，可将其归纳为被动式支护方式、主动式支护方式。
1.被动式支护方式被动式支护技术是源于古典压力理论和坍落理论，认为巷道开挖后围压主要由围岩局部坍塌导致而成，而巷道的稳定主要靠围岩坍塌致使硐室形状改变后自行获得。
被动式支护把围岩坍塌岩与支护分开来考虑，把围岩视作荷载，支护看作承载结构，二者之间形成“荷载—结构”体系，认为支护是为了承受由围岩所产生的荷载，无法控制围岩变形破坏的发生，只能起被动抵抗的作用。
1.1木支护方式木支护技术主要是采用木材作为支护材料，典型的支护方式有“亲口”棚、鸭嘴棚、戴帽点柱、木垛等。
木支护耗费大量木材而且受采深和岩性影响严重，因此只适用于浅部围岩，而且支护断面形状必须与围岩曲线一致，以充分发挥围岩和支护结构抗压强度大的优势，从而硬性抵抗岩体的变形压力。
1.2石材支护方式石材支护分片石、料石两种支护方式，优点是具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等特点，不足之处在于初期投资高，只适用于矿井服务年限长的巷道。
1.3金属支架支护方式金属支架支护技术主要分刚性支架支护与可缩性支架支护，其中刚性支架允许压缩变形量小，工作阻力随变形量增大而减小，直至破坏而失去工作阻力；可缩性支架允许压缩变形量大，在结构设计压缩范围内，工作阻力随压缩量大而增大，或者恒阻。
金属支架支护视支架为支护体，围岩为荷载，其破坏是由于支架上弯曲力矩达到屈服极限的破坏应力所致，同时，由于支架承受侧压力和荷载的不均匀常使支架失去稳定性或可缩性而减弱或失去竖向承载能力。
巷道支护方法范文
巷道支护方法范文巷道支护是指在巷道开挖或进行矿柱回采等矿山工程中，为了确保巷道的稳定和安全，采取各种支护措施和工法的操作过程。
巷道支护的目的是保护巷道不发生坍塌、下沉、破碎等不稳定现象，确保工作面安全高效地开展。
1.围岩较好的普通巷道支护方法在围岩较好的普通巷道中，可以采用喷射混凝土加钢筋网片的支护方法。
具体操作步骤如下：1)找平岩壁：在巷道壁面进行清理后，用人工或机械工具将松散的岩石清除，找平岩壁。
2)喷射混凝土：在巷道壁面喷涂混凝土，形成一层厚度约为10-15厘米的混凝土层。
3)安装钢筋网片：在喷射混凝土层还未完全硬化前，将预埋的钢筋网片固定在巷道壁面上，并与混凝土层牢固连接。
4)补偿性支护：针对可能存在的小型边裂缝或悬壁，可进行局部钢筋网片补偿性支护。
5)完善支护：根据实际巷道情况，可进行进一步的加强支护，如设置钢撑、预应力锚杆等。
2.围岩较差的高地应力巷道支护方法在围岩较差、高地应力较大的巷道中，为保证巷道的稳定，一般采用钢拱架和锚网支护的方法。
具体操作步骤如下：1)钢拱架安装：在巷道内设置钢筋混凝土基础，安装剪刀撑、地脚螺栓等，形成钢拱架结构。
2)锚网安装：将锚杆固定在巷道壁面上，通过锚杆、锚网组成支护体系，起到加固巷道围岩的作用。
3)补充支护：根据巷道实际情况，可进行进一步的支护加固，如加装钢撑、补强砼喷射等。
4)定期检测：对巷道支护进行定期检测，保证支护结构的稳定性，根据实际情况进行维护和修补。
3.围岩存在断层的巷道支护方法在围岩存在断层的巷道中，需要针对断层特点选择合适的支护方法。
具体操作步骤如下：1)确定断层性质：通过勘探和地质调查，确定断层的性质、长度和带宽等参数。
2)安全预处理：对断层带进行安全预处理，如用厚度适当的钢筋混凝土加固断层带。
3)锚索支护：沿断层带布置锚杆，并加固锚杆与巷道围岩的连接，形成锚索支护结构。
4)进一步加固：根据巷道实际情况，可进行补强砼喷射、添加钢撑等进一步加固措施。
煤矿井下巷道围岩协同支护技术
煤矿井下巷道围岩协同支护技术摘要：煤矿井下巷道围岩协同支护技术在矿山工程中具有重要意义。
本论文旨在探讨和总结井下巷道围岩协同支护技术的应用与研究进展，以提高煤矿工作面安全稳定性和生产效率。
本文通过分析各类支护材料、设备和方法的应用，评估其在巷道围岩控制中的性能，以及与地质条件、采煤工艺的协同作用，以期为煤矿巷道工程提供科学的支护决策和技术支持。
关键词：煤矿井下，巷道围岩，协同支护，安全稳定性，生产效率引言：煤矿工程作为我国能源产业的重要组成部分，一直以来都扮演着不可或缺的角色。
然而，井下巷道的围岩稳定性问题一直是制约煤矿生产安全和效率的主要挑战之一。
随着矿井深度的增加和采煤工艺的不断更新，对井下巷道围岩控制技术提出了更高的要求。
巷道围岩协同支护技术作为一种综合性、多学科交叉的技术体系，融合了岩土工程、地质工程、矿山工程等多个领域的知识，为解决井下巷道围岩问题提供了全新的思路和方法。
这一技术的核心思想是通过协同作用，将巷道围岩和支护材料、设备有机结合，以实现巷道的安全稳定性和生产效率的提升。
在煤矿工程领域，巷道围岩协同支护技术已经取得了显著的成果，为煤矿生产提供了有力支持。
一.煤矿井下巷道围岩问题与挑战煤矿业是世界各国的主要能源来源之一，然而，在采矿过程中，煤矿井下巷道的稳定性一直是一个关键性的问题。
煤矿井下巷道的围岩稳定性问题不仅涉及到工人的安全，还直接关系到生产效率和矿山的经济效益。
本文将探讨煤矿井下巷道围岩问题所带来的挑战，以及如何应对这些挑战。
1. 地质条件的多样性：煤矿的地质条件因地区而异，不同地方的岩层性质、地下水位、构造活动等都会对井下巷道的围岩稳定性产生重要影响。
有些地方的煤矿井下巷道可能会遭遇复杂多变的地质条件，包括各种类型的岩石、地下水的渗透等。
因此，工程师需要根据不同地质条件采取不同的围岩支护措施。
2. 巷道尺寸和布局的多样性：煤矿井下巷道的尺寸和布局因矿山规模、采矿方法和煤层厚度而异。
浅析巷道围岩控制方法之锚注支护
浅析巷道围岩控制方法之锚注支护作者：刘林来源：《科技探索》2013年第09期中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）09-0012-02摘要：近年来，我国经济得到了的飞速发展，作为主要能源的煤炭起到了决定性作用。
但伴随着煤炭产量的日益提高，煤炭资源逐渐减少，开采条件也日益复杂。
其中，在复杂开采条件下，保证正常、高效、安全生产，巷道围岩控制、支护问题也成为我们必须解决的首要难题。
通过研究分析与现场应用，提出了锚注支护在煤矿井下高应力、软岩条件、采动影响下巷道的有效支护方式。
关键词：复杂条件围岩控制巷道维护锚注支护1、概述目前，煤矿井下高应力区、软岩条件、采动影响下巷道支护方式、支护参数的确定是一个世界性难题，尤其是开掘在既是高应力区又是软岩中的巷道支护难度更大，现在国内外普遍采用加大支护密度，锚架联合支护、卸压等方式来增加支护强度，力求减少巷道使用过程中的破坏变形量，但效果不是很理想，在巷道服务年限内仍需要翻修多次。
采用注浆材料和注浆锚杆支护方式加固巷道围岩，增加围岩自身承载能力，在支护理论上是先进的，在材料、设备供应、施工工艺上已有成功的先例。
结合生产实际中的具体条件，可进一步引进试用，研究几种支护加固方式，摸索出适合煤矿井下高应力区、软岩条件、采动影响下巷道支护技术和方式，很有必要。
2、锚注支护原理浅析所谓锚注支护，就是利用锚杆注浆技术改变围岩松散破碎结构，提高其粘结力、内摩擦角和围岩的整体性，使围岩为锚杆提供可靠的着力基础，充分发挥锚杆对松散破碎软弱岩层的锚固作用。
注浆锚杆即是锚杆又能用其进行注浆。
注浆锚杆注浆支护加固机理如图1所示。
图1注浆锚杆注浆支护加固机理图围岩注浆后，一方面将松散破碎软弱岩块胶结成为一个整体，从而提高岩体的内摩擦角和内摩擦力，使岩体本身成为一种支护结构；另一方面，使普通端锚式锚杆成为全长锚固锚杆，使锚杆与围岩形成整体，充分发挥锚杆锚固作用，组成可靠有效的组合拱。
浅析深部围岩巷道支护技术
浅析深部围岩巷道支护技术
曹庆宇 禹州市诚德矿业有 限公司
【 摘 要】由于我国煤矿地质条件较为复杂， 巷道支护作为一项重 要 的煤矿 开采技 术 在煤 炭资源开 采中具有着重要 地位 。 传 统支护方式已 不 能满足 围岩巷 道的支护要求 ， 尤其在 遇到不稳 定的破 碎 围岩的情况下 本文通 过综 合 采用锚 注支护工艺、 预应 力锚 索加 固等方式、 锚网喷 注耦 合 支护技 术的描 述 ， 介 绍了 深部不稳 定破 碎 围岩巷道 的支护。 【 关 键词 １深部 ； 破 碎 围岩； ’ 支 护工艺
１ ． 引言 随着矿井开采深度的增加， 自重应力也随之增加。 由于巷道围岩 的 集 中应 力大 干其 自身强 度 ， 巷 道会 发 生各种 形式 的 变形 和 破 坏 。 矿 山压 力显现 明显 ， 易发 生极 具 破 坏性 的 冲击地 压 。 矿 井深 部 岩层 中也 会 出现 类似 软 岩 的 问题 ， 在 进行 巷 道 支护 时 会遇 到 很 多困难 ， 严重影 响煤 矿 正常 的安 全 生 产。 对 深 部巷 道 支 护 问题 的研 究 已显得尤 为 重
要。
３ ． 锚 注支 护技 术 传 统的 处理 破碎 围岩 处巷 道破 坏一 般是 被动 地采 用加 强支护 的 手段 ， 如架 对 棚 、 增加 支护 密度 、 砌碹 等。 但 是如 上文 所述 ， 这 种 方法
深部围岩巷道由于受三高（ 高温、 高围压 高孔隙压力） 的影响而 产生与浅部围岩巷道所没有的大变形、 强蠕变等特征。 岩体单元体所 在位置及应力状态示意图见图１ 。
可能会导致巷道的深度破坏。 因此， 在国内外专家学者以及技术人员 的深入研究下， 开发出了采用壁内注浆的方式主动地加强巷道围岩的 强度， 在一定程度上可以保证巷道的稳定性及安全使用。 在隧道施工、 坝基加固这类工程中广泛应用的锚注支护工艺在 煤矿开采中的应用还未见成熟 ， 所以具体 的锚注参数和工艺还有待 完善。 目前我国成功开发的将锚杆与注浆结合起来的锚注一体化技 术应用范围广泛 ， 在地下建筑 、 隧道、 地铁、 土木工程等领域中都有 成功案例， 当然在煤矿巷道中也有典型实例 ， 如淮南潘三矿受地质作 用影响， 其巷道严重变形且维护极为艰难， 但采用锚注支护技 术之 后， 巷 道损坏 得到 明显控制 ， 取得显著 修护成效 。 ３ ． １ 锚注支护技术的作用机理 锚 注支 护 技 术将 锚 杆 和 注浆 结 合起 来 ， 一般 来 说 ， 破 碎 围岩 中 的巷道在经过打锚杆注浆之后， 破碎结构的围岩将会被胶结成拱形 连续体加固圈。 加上之前的锚杆本身具备悬吊和挤压等功能， 双重作 用之下， 巷 道围岩本来 沿径 直方 向挤压 的压力便 可转 化 为切 线方 向的 压力， 这可 以防止 围岩的进 一 步松 动 ， 从而 保证较 小 的阻 力也能 够 使 巷道 围岩处 于长 期的 稳 固状 态 。
地下洞室施工的围岩支护与巷道开挖技术
地下洞室施工的围岩支护与巷道开挖技术一、介绍地下洞室的建设在现代社会中扮演着重要的角色。
无论是地铁、隧道还是地下水库，都需要施工过程中的围岩支护和巷道开挖技术。
这些技术旨在确保施工过程的安全性和工程的质量。
本文将探讨地下洞室施工中的围岩支护和巷道开挖技术。
二、围岩支护技术1. 化学固化剂化学固化剂是围岩支护中常用的技术之一。
通过注入特定的化学物质，可以使岩体固化，提高其强度和稳定性。
这种方法适用于较软的岩层，在施工过程中能够有效地防止岩层塌方和坍塌。
2. 钢筋混凝土衬砌在围岩支护中，钢筋混凝土衬砌是一种常见的技术。
通过制作钢筋混凝土构件，可以在围岩表面形成一个坚固的保护层。
这种方法适用于较硬的岩层，能够提高围岩的强度和稳定性。
3. 锚杆支护锚杆支护是一种有效的围岩支护技术。
通过在岩体内安装锚杆，可以增加岩体的支撑和抗压能力。
这种方法适用于岩层较脆弱和易塌方的情况，能够有效地保持围岩的稳定。
4. 喷射混凝土喷射混凝土是一种常用的围岩支护技术。
通过在岩层上喷射混凝土，可以形成一个坚固的衬砌层，提高围岩的强度和稳定性。
这种方法适用于地下洞室的大面积施工，能够有效地支撑围岩。
三、巷道开挖技术1. 开挖方法选择在巷道开挖中，选择合适的开挖方法非常重要。
常见的开挖方法包括盾构、爆破、机械挖掘等。
根据地质条件和工程要求，选择合适的开挖方法能够提高工程的效率和安全性。
2. 掘进机械的选择巷道开挖中，选择合适的掘进机械也是关键。
盾构机、隧道掘进机等机械设备能够提高施工效率和质量。
同时，合理选择掘进机械能够减少对围岩的破坏，保证工程的安全性。
3. 循环工法循环工法是一种高效的巷道开挖技术。
通过在巷道施工过程中循环使用围岩支护材料和掘进机械，可以减少施工的时间和成本。
这种方法适用于对施工效率要求较高的工程。
4. 预支护技术巷道开挖中，预支护技术是一种有效地控制围岩松软和塌方的方法。
通过在巷道开挖前对围岩进行加固，能够有效地提高围岩的稳定性和强度。
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择
煤矿巷道超前支护是指在巷道施工过程中，提前进行巷道的支护工作，以保证巷道的稳定性和安全性。
巷道超前支护方式的选择与应用是煤矿巷道施工中的重要环节，对巷道施工的效率、安全性和质量有着重要影响。
巷道超前支护方式的选择应综合考虑煤层地质条件、巷道规模、施工进度和支护材料等因素。
下面介绍几种常见的巷道超前支护方式及其应用及选择。
1. 钢筋网片喷浆法：这是一种比较常见的巷道超前支护方式。
钢筋网片喷浆法可以在巷道开始施工之前，将钢筋网片固定在巷道墙顶、墙脚和两侧，并进行喷浆加固。
这种方式能够提高巷道的整体承载能力和抗变形能力，保证施工过程中的安全性。
但需要注意的是，在选择钢筋网片时，要考虑矿层的地质条件和巷道的规模，选择适合的网片规格和强度。
2. 碾压螺旋钢管支护法：碾压螺旋钢管支护法是利用碾压机将螺旋钢管直接插入巷道围岩中，形成圆形支架。
这种方式能够有效地提高巷道的稳定性和强度，适用于巷道不太大且巷道围岩质量较好的情况。
在选择螺旋钢管时，要考虑巷道的直径和长度，选择适合的管径和长度，确保支架的稳定性和承载能力。
3. 预制拱架支护法：预制拱架支护法是在巷道开始施工之前，先制作好预制拱架，然后将拱架直接安装在巷道中。
这种方式具有施工简单、工期短、支护效果好等优点，适用于巷道规模较大、巷道围岩条件较差且施工进度较紧的情况。
在选择预制拱架时，要考虑拱架的材料、尺寸和强度等因素，确保拱架能够承受巷道围岩的荷载和变形。
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三、巷道锚杆支护
1、锚杆种类和锚固力 1）锚杆的分类 按锚杆的锚固方式分类；按杆体锚固段长短分类；按锚杆杆体的工 作特性分类；按锚杆作用特点分类；按制造锚杆杆体的材料分类。 2）锚杆的锚固力 2、锚杆支护理论 1）悬吊理论 悬吊理论认为：锚杆支护的作用是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上 部稳定岩层上，增强较软弱岩层的稳定性；如果巷道浅部围岩松软破碎， 顶板出现松动破碎区，锚杆的悬吊作用是将这部分易冒落岩体锚固在深 部未松动的岩层上。 2）组合梁理论 组合梁理论认为：如果顶板岩层中存在若干分层，组合梁理论认为 锚杆的作用是一方面提供锚固力增加各岩层间的摩擦力，防止岩石沿层 面继续滑动，避免出现离层现象；另一方面锚杆杆体可增加岩层间的抗 剪刚度，阻止岩层间的水平错动，从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄 岩层锁成一个较厚的岩层。 3）组合拱（压缩拱）理论
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课程名称： 《矿井围岩控制与灾害防治》 适用专业：安全工程（矿山安全）
（1） 联合支护——在巷道同一地段内采用两种以上不同结构的支架 进行支护。如“锚杆+棚子”、“锚杆+喷浆”、“棚子+巷内临时加强支护”、 “锚杆+棚子+巷旁支护”等。 （2） 复合支护——在巷道同一地段内重复使用结构相同而规格或型 号不同的支架进行支护。如短与长锚杆配合支护、普通混凝土喷层与贫 混凝土喷层配合支护、轻型金属拱与重型金属拱配合支护等。 （3）综合支护——在巷道同一地段内除采用不同结构的支架外，还 采用不同原理的围岩加固措施对巷道进行支护。如“棚子+喷层+围岩注 浆”、“锚杆+薄壳支架+壁后注浆”支护等。
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极易遭到损坏。所以采区巷道应尽量不用或少用木支护。 2）金属支架 金属支架具有承能能力大、可多次复用、可缩量小、有利于防火、 贮运方便、安装容易和迅速等优点，所以是当前采区巷道支护主要形式 之一。 （1）平顶型可缩性金属支架 （2）拱形可缩性金属支架 3）石材支护 在井下巷道支护中，有时采用石材材料，常用的有天然石材、人工 石材、浇筑混凝土三种形式。 对于天然石材，用于主要大巷的支护中，即常说的砌碹支护。对于 人工石材，在井巷支护中目前较少采用。浇筑混凝土支护在目前我国井 下主要大巷中采用的较多，该类支护主要用于服务年限比较长、巷道尺 寸比较大、地质条件比较复杂的条件下。 2、巷内加强支护 1）巷内永久性加强支护 （1） 在原来棚子的断面范围内以增加构件的方式加强原有的基本支 架，其常见的形式有加中心柱、偏心柱或二者并用； （2）在原有棚子之间增加一些立柱或棚子。 2）巷内临时性加强支护 临时性加强支护最好采用便于安装和拆移的支撑式单体支柱，最好 是单体液压支柱。 3、巷旁支护（木垛、密集支柱、矸石带、人工砌块巷旁支护带、刚 性充填带） 4、巷道加固 1）注浆加固围岩 2）机械加固围岩 5、巷道非单一支护
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1）机械式锚杆 2）摩擦式锚杆 3）粘结式锚杆 4）可延伸和可切割、可回收锚杆 4、组合锚杆 1）锚梁网联合支护 2）桁架锚杆支护 5、预应力锚索 6、巷道锚杆支护设计 1）工程类比法 2）理论计算法 3）系统设计法
【 教学后记】 教学后记 后记Βιβλιοθήκη 【笔注 笔注】 笔注3
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组合拱理论认为：在拱形巷道围岩的破裂区中安装预应力锚杆，从 杆体两端起形成圆锥形分布的压应力区，如果锚杆间距足够小，各个锚 杆形成的压应力圆锥体将相互交错，在岩体中形成一个均匀的压缩带， 即压缩拱。压缩拱内岩石径向、切向均受压，处于三向应力状态，围岩 强度得到提高，支承能力也相应加大。 4）最大水平应力理论 最大水平应力理论认为：矿井岩层的水平应力通常大于铅直应力， 巷道顶底板的稳定性主要受水平应力的影响；围岩层状特征比较突出的 回采巷道开挖后引起应力重新分布时，铅直应力向两帮转移，水平应力 向顶底板转移；铅直应力的影响主要显现于两帮，导致两帮的破坏；水 平应力的影响主要显现于顶底板岩层；锚杆的作用是沿锚杆轴向约束岩 层膨胀和垂直锚杆轴向约束岩层剪切错动。 5）围岩强度强化理论 围岩强度强化理论的要点如下： （1） 巷道锚杆支护的实质是锚杆和锚固区域的岩体相互作用形成统 一点承载结构。 （2）巷道锚杆支护可以提高锚固体的力学参数（E、C、 ϕ ） ，改善 被锚固岩体的力学性能。 （3）巷道围岩存在破碎区、塑性区和弹性区，锚杆锚固区的岩体则 处于破碎区域或处于上述 2～3 个区域中， 相应锚固区的岩石强度处于峰 后强度或残余强度。锚杆支护使巷道围岩特别是处于峰后区围岩强度得 到强化，提高峰值强度和残余强度。 （4）煤巷锚杆支护可以改变围岩的受力状态，增加围压，从而提高 围岩的承载能力。 （5）巷道围岩锚固体强度提高以后，可减少巷道周围破碎区、塑性 区的范围和巷道的表面位移，控制围岩破碎区、塑性区的发展，从而有 利于保持巷道围岩的稳定。 3、常用锚杆形式
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第 16 讲 巷道围岩控制方法
【本讲内容提纲】 本讲内容提纲】 本讲内容提纲
1. 采区巷道变形破坏形式及其影响因素 2. 巷道围岩支护方式 3. 巷道锚杆支护
【重点内容详解】 重点内容详解 重点内容详解 一、采区巷道变形破坏形式及其影响因素
1、采区巷道围岩变形和破坏形式 2、采区巷道变形的影响因素 1）自然因素 （1）岩石性质及其构造特征； （2）开采深度； （3）煤层倾角； （4） 地质构造因素； （5） 水的影响； （6） 时间因素的影响。 2）开采技术因素 （1） 巷道与开采工作的关系， 如巷道是处于一侧采动还是两侧采动， 是受一次采动还是受多次采动影响； （2）巷道的保护方法，如巷道是依 靠留煤柱保护还是在巷旁用专门的刚性充填带保护； （3）巷道本身采用 的支架类型和支护方式。 除此以外，还有掘进方式的影响，如在前进式开采中，回采工作面 上、下顺槽，可以采用与工作面平行掘进、滞后掘进及超前掘进等不同 方式，采用滞后掘进可以躲开回采工作面对巷道的剧烈影响，使巷道避 免受到剧烈变形和破坏。
【笔注 笔注】 笔注
二、巷道围岩支护方式
巷道内常用的支护方式按其作用类型分，可分为巷内基本支护、巷 内加强支护、巷旁支护、以及非单一支护形式。 1、巷内基本支护 1）木支架 木支架易于腐烂、使用期短、防火性能差、复用率低、损耗大、对 围岩移动的适应性差等，当巷道变形量超过 100～200mm 时，木支架就