巷道矿压控制原理(课堂PPT)
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2）主要任务
（1）保证巷道使用期间所需的巷道形状和断面大小； （2）为保证人员和机械设备的安全和正常工作创造条件； （3）选择技术经济最为合理的确保巷道围岩稳定性的维护措施和方法。
5wenku.baidu.com
3）巷道矿压控制途径与手段
（1）控制原理：围岩压力和强度协调 “抗”，抵抗矿山压力； “让”，释放高压； “躲”，躲开高应力区； “移”，移走高压。
联合支护必须是多种独立的支护方法的组合．如锚喷和U型 钢支架的联合、锚喷和弧板的联合。
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相邻巷道的岩柱宽度
在我国煤矿目前的采深条件下，相邻巷道间的距离以20~40 m 为宜，围岩稳定时取小值，不稳定时取大值；
在浅部和坚硬围岩以及在急倾斜煤层条件下，巷道间距可减小 至10 m左右；
在深部和松软围岩条件下，巷道间距可增大至50 m以上； 上、下山及集中巷的间距以15~30 m为宜，围岩稳定时取小值，
巷道卸压的要求：
（1）位于松软岩层内邻近回采工作面的重要硐室，若须避免回采引起的 支承压力作用，可采用在巷道顶部的岩层或薄煤层内开挖卸压槽的 措施。
（2）在强烈底鼓的松软岩层内，可采用先使底板松动爆破卸压，然后灌 浆加固的措施。
（3）在底板松软的薄煤层内布置巷道，采用宽面掘巷，可减少巷道的强 烈底鼓。
下篇：巷道支护设计
第七章 巷道围岩控制原理 第八章 巷道矿压控制设计 第九章 锚杆支护设计
1
教材和参考书
教材： （1）姜福兴 等 编著.《矿压控制设计》中国矿业大学出版社 1996； （2）侯朝炯主编.《煤巷锚杆支护》,中国矿业大学出版社，1999。 参考书： （1）姜福兴 主编.《矿山压力与岩层控制》,煤炭工业出版社，2004 （2）钱鸣高 主编.《矿山压力及其控制》，煤炭工业出版社，1991 （3）陈炎光，陆士良 主编，《中国煤矿巷道围岩控制》，中国矿业大
危害而采取的各种技术措施。如留设护巷煤岩柱，卸压等。 巷道支护 —借助于安设支架去预防围岩产生过度变形和防止巷道失稳，保证巷道
正常的使用。 巷道维护 —对已经支护过的巷道，为了改善其恶化的维护状况和改善其稳定性而
采取的措施，如补棚、补柱、扩帮、起底等。
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（一）巷道布置
巷道布置要求：
（1）在时空上，避开采掘活动的影响，最好将巷道布置在煤层开采 形成的应力降低区内。
（2）主动支护与被动支护
注浆、有预紧力的锚杆(索)、有初撑力的表面支护属主动支护。无预 紧力的锚杆(索)、无初撑力的表面支护，属被动支护。
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（3）刚性支护与可缩性支护 尽管各种支护均有一定的可缩性，但相差较大。一般而言，壁后充 填的可缩性金属支架、可拉伸锚杆、柔性喷层等支护可缩性较大， 而其他支护的可缩性均较小。这里的可缩性，必须是指产生缩量后 巷道及支架仍能正常工作，支架结构未遭到破坏的情况。因支架钻 底破顶或支架产生结构性破坏的“缩量”，是不允许的，因此不属 于设计可缩性能的范畴。
学出版社，1994。
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煤矿巷道矿压理论与支护技术体系
应力场 煤岩强度 煤岩结构
围岩稳定性 围岩变形 围岩破坏
巷道布置 巷道支护 围岩加固
地质条件、采掘技术 巷道矿压显现 巷道矿压控制
3
概述
巷道围岩控制概念 巷道围岩控制的主要任务 巷道围岩控制的方法和途径
4
巷道围岩控制 1）概念
——控制巷道围岩的矿山压力和周边位移措施的总和，其目的是保证巷 道的正常使用，为矿井安全生产创造必要的条件。
（6）联合支护和单一支护 联合支护指采用多种不同性能的单一支护的组合结构，即在联合支
护中各自充分发挥其固有的性能，扬长避短，共同作用，以适应围 岩变形的要求，最终达到围岩和巷道稳定的目的。 联合支护要与混合支架概念相区分，即两种不同材质组成的单一支 护体。
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联合支护也要与复合衬砌和复合材料的概念相区分，在碹体 支护中两碹体间充以沥青或塑料板等进行复合衬砌，借以满 足工艺要求，不能称为联合支护。又如在同一喷层内，外层、 内层采用不同弹模的纤维，只能称作复合材料而不能称为联 合支护。
（4）巷道两帮存在松软的岩层或薄层煤，可采用掘巷时挖掉软岩，然后 进行充填的措施。
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（三）巷道支护与围岩加固
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1）支护方式分类
（1）表面支护和内部支护
表面支护是木支架、金属支架、装配式混凝土支架、砌碹、喷层等 直接作用于巷道围岩表面的支护。其作用就是提供表面约束支护力。 内部支护是锚杆、锚索、注浆等深入围岩内部的支护。其作用主要 是加固围岩，锚杆(索)同时对围岩表面提供约束支护力。
（4）临时支护与永久支护 巷道临时支护指为保证安全全临时支设的，需要撤除并反复使用的 支架，如采煤工作曲附近巷道的超前支护或加强支护、掘进工作面 的临时支护等；永久支护是指为维护巷道长期使用所采用的支护。
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（5）一次支护与二次支护 不撤除的超前支护应属于一次支护，它同样要在整个巷道服务期内 发挥作用。 滞后一次支护一定时间及距离的支护，为二次支护。
（2）如不能避免采动支承压力影响，则应尽量避免支承压力叠加的 强烈作用，或者尽量缩短支承压力影响时间。
（3）在采矿系统允许的距离范围内，选择稳定的岩层或煤层布置巷 道，尽量避免与水或松软膨胀岩层接触。
（4）巷道的轴线方向尽可能与构造应力方向平行，过构造地质带尽 量垂直过。
（5）相邻巷道或硐室间选择合适的岩柱宽度。
6
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3）巷道矿压控制途径与手段
（2）三种途径 降低巷道围岩应力； 提高巷道围岩强度；巷道稳定性“三大要素” 合理选择支护方式。
（3）四种手段 巷道布置； 巷道保护； 巷道支护； 巷道维护。
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（3）四种控制手段：
巷道布置 ——巷道的位置、掘进顺序，尤其是巷道与回采工作面的时空关系。 巷道保护 —为使围岩应力和围岩强度相适应，以便预防巷道失稳或有效减轻矿压
围岩不稳定时取大值。
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（二）巷道保护
护巷要求：
（1）区段间尽量采用无煤柱护巷； （2）沿空掘巷应在采空区上覆岩层稳定之后再掘进。 （3）沿空留巷，在厚煤层开采中需要巷旁充填。 （4）煤柱宽度要合适。对于上山、大巷、石门等，煤柱宽度以它们不受
或少受采动支承压力为准，或者采用跨采方式。
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（1）保证巷道使用期间所需的巷道形状和断面大小； （2）为保证人员和机械设备的安全和正常工作创造条件； （3）选择技术经济最为合理的确保巷道围岩稳定性的维护措施和方法。
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3）巷道矿压控制途径与手段
（1）控制原理：围岩压力和强度协调 “抗”，抵抗矿山压力； “让”，释放高压； “躲”，躲开高应力区； “移”，移走高压。
联合支护必须是多种独立的支护方法的组合．如锚喷和U型 钢支架的联合、锚喷和弧板的联合。
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相邻巷道的岩柱宽度
在我国煤矿目前的采深条件下，相邻巷道间的距离以20~40 m 为宜，围岩稳定时取小值，不稳定时取大值；
在浅部和坚硬围岩以及在急倾斜煤层条件下，巷道间距可减小 至10 m左右；
在深部和松软围岩条件下，巷道间距可增大至50 m以上； 上、下山及集中巷的间距以15~30 m为宜，围岩稳定时取小值，
巷道卸压的要求：
（1）位于松软岩层内邻近回采工作面的重要硐室，若须避免回采引起的 支承压力作用，可采用在巷道顶部的岩层或薄煤层内开挖卸压槽的 措施。
（2）在强烈底鼓的松软岩层内，可采用先使底板松动爆破卸压，然后灌 浆加固的措施。
（3）在底板松软的薄煤层内布置巷道，采用宽面掘巷，可减少巷道的强 烈底鼓。
下篇：巷道支护设计
第七章 巷道围岩控制原理 第八章 巷道矿压控制设计 第九章 锚杆支护设计
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教材和参考书
教材： （1）姜福兴 等 编著.《矿压控制设计》中国矿业大学出版社 1996； （2）侯朝炯主编.《煤巷锚杆支护》,中国矿业大学出版社，1999。 参考书： （1）姜福兴 主编.《矿山压力与岩层控制》,煤炭工业出版社，2004 （2）钱鸣高 主编.《矿山压力及其控制》，煤炭工业出版社，1991 （3）陈炎光，陆士良 主编，《中国煤矿巷道围岩控制》，中国矿业大
危害而采取的各种技术措施。如留设护巷煤岩柱，卸压等。 巷道支护 —借助于安设支架去预防围岩产生过度变形和防止巷道失稳，保证巷道
正常的使用。 巷道维护 —对已经支护过的巷道，为了改善其恶化的维护状况和改善其稳定性而
采取的措施，如补棚、补柱、扩帮、起底等。
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（一）巷道布置
巷道布置要求：
（1）在时空上，避开采掘活动的影响，最好将巷道布置在煤层开采 形成的应力降低区内。
（2）主动支护与被动支护
注浆、有预紧力的锚杆(索)、有初撑力的表面支护属主动支护。无预 紧力的锚杆(索)、无初撑力的表面支护，属被动支护。
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（3）刚性支护与可缩性支护 尽管各种支护均有一定的可缩性，但相差较大。一般而言，壁后充 填的可缩性金属支架、可拉伸锚杆、柔性喷层等支护可缩性较大， 而其他支护的可缩性均较小。这里的可缩性，必须是指产生缩量后 巷道及支架仍能正常工作，支架结构未遭到破坏的情况。因支架钻 底破顶或支架产生结构性破坏的“缩量”，是不允许的，因此不属 于设计可缩性能的范畴。
学出版社，1994。
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煤矿巷道矿压理论与支护技术体系
应力场 煤岩强度 煤岩结构
围岩稳定性 围岩变形 围岩破坏
巷道布置 巷道支护 围岩加固
地质条件、采掘技术 巷道矿压显现 巷道矿压控制
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概述
巷道围岩控制概念 巷道围岩控制的主要任务 巷道围岩控制的方法和途径
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巷道围岩控制 1）概念
——控制巷道围岩的矿山压力和周边位移措施的总和，其目的是保证巷 道的正常使用，为矿井安全生产创造必要的条件。
（6）联合支护和单一支护 联合支护指采用多种不同性能的单一支护的组合结构，即在联合支
护中各自充分发挥其固有的性能，扬长避短，共同作用，以适应围 岩变形的要求，最终达到围岩和巷道稳定的目的。 联合支护要与混合支架概念相区分，即两种不同材质组成的单一支 护体。
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联合支护也要与复合衬砌和复合材料的概念相区分，在碹体 支护中两碹体间充以沥青或塑料板等进行复合衬砌，借以满 足工艺要求，不能称为联合支护。又如在同一喷层内，外层、 内层采用不同弹模的纤维，只能称作复合材料而不能称为联 合支护。
（4）巷道两帮存在松软的岩层或薄层煤，可采用掘巷时挖掉软岩，然后 进行充填的措施。
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（三）巷道支护与围岩加固
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1）支护方式分类
（1）表面支护和内部支护
表面支护是木支架、金属支架、装配式混凝土支架、砌碹、喷层等 直接作用于巷道围岩表面的支护。其作用就是提供表面约束支护力。 内部支护是锚杆、锚索、注浆等深入围岩内部的支护。其作用主要 是加固围岩，锚杆(索)同时对围岩表面提供约束支护力。
（4）临时支护与永久支护 巷道临时支护指为保证安全全临时支设的，需要撤除并反复使用的 支架，如采煤工作曲附近巷道的超前支护或加强支护、掘进工作面 的临时支护等；永久支护是指为维护巷道长期使用所采用的支护。
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（5）一次支护与二次支护 不撤除的超前支护应属于一次支护，它同样要在整个巷道服务期内 发挥作用。 滞后一次支护一定时间及距离的支护，为二次支护。
（2）如不能避免采动支承压力影响，则应尽量避免支承压力叠加的 强烈作用，或者尽量缩短支承压力影响时间。
（3）在采矿系统允许的距离范围内，选择稳定的岩层或煤层布置巷 道，尽量避免与水或松软膨胀岩层接触。
（4）巷道的轴线方向尽可能与构造应力方向平行，过构造地质带尽 量垂直过。
（5）相邻巷道或硐室间选择合适的岩柱宽度。
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3）巷道矿压控制途径与手段
（2）三种途径 降低巷道围岩应力； 提高巷道围岩强度；巷道稳定性“三大要素” 合理选择支护方式。
（3）四种手段 巷道布置； 巷道保护； 巷道支护； 巷道维护。
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（3）四种控制手段：
巷道布置 ——巷道的位置、掘进顺序，尤其是巷道与回采工作面的时空关系。 巷道保护 —为使围岩应力和围岩强度相适应，以便预防巷道失稳或有效减轻矿压
围岩不稳定时取大值。
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（二）巷道保护
护巷要求：
（1）区段间尽量采用无煤柱护巷； （2）沿空掘巷应在采空区上覆岩层稳定之后再掘进。 （3）沿空留巷，在厚煤层开采中需要巷旁充填。 （4）煤柱宽度要合适。对于上山、大巷、石门等，煤柱宽度以它们不受
或少受采动支承压力为准，或者采用跨采方式。
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