巷道矿压控制原理(课堂PPT)
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巷道矿山压力观测PPT课件
2 单孔法
单孔法每次测试只需一个孔，也可以直接利用锚杆孔。这种 方法操作简单，准备工作量小。
KH型声波探测仪主要用于单孔测试。 单孔测试工作方式：一发一收，一发两收。 测试时，将发射换能器F和接收换能器S插入孔内，并在孔内 注满水。 测试原理：
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2．测试方法 (1)在选择好的测量点上安装测量元件； (2)在岩体上开凿直槽，槽的方向应与所测定的应力方向垂直; (3)在直槽内放入液压枕，并用水泥砂浆充填空隙； (4)通过被压枕对“解放槽”施加压力，直到间距从L`恢复到l，
再停止加压； (5)根据液压枕上压力表读数，即可换算出岩体周边沿l方向的
1)观测点处顶板稳定、支架完好、两帮整齐、底板平坦，便于观测； 2)测点应安设牢固，以便保护测点进行长期观测； 3)各观测截面内的空间位置应力求一致
第4页/共44页
一、巷道表面位移观测
(2)测点安设方法 在顶板上打一个深为100－200mm、直径约 为40 mm的钻眼，打入木塞，木塞的上钉作为 测量基准点的基钉(铁钉头部钻有一圆穴，如图 6－5)，同时在顶底板垂线方向以同样的方法在 底板设基点。顶板比较坚硬，可用彩色油漆标 明观测基点。 两帮观测基点的安设方法与上述基本相同， 各对测点在同一平面上。
l
(5)取下环形槽内岩芯，并在实验室中测定其弹性常数e和 泊松比μ值；
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(6)假若岩体处于弹性状态，则根据虎克定律就可以求得沿测点 方向在l范围内的平均应力σ=Eε。
l方向的平均应变为ε＝ L'l。若此处岩体承受压应力， 则L`＞l为伸长；若此处岩体原受l拉应力。则L`＜l为缩短。 (二)、应力恢复法 1．基本原理 应力恢复法与应力解除法大同小异。其不同点在于“解放槽” 凿成后，应力被解除，测点间距从l变到L`，并不依此计算应变 相主应力，而是人为地对“解放槽”施加压力，使岩体恢复到 应力解除前的状态，然后根据所施加的压力求出周边应力的大 小。
《矿山压力及其控制》PPT课件
岩石破碎通常表现为拉性；有时也表现为剪性，如弹塑性岩石。 由于岩石为非均质体，组成的成分又不同，再加原生和次生的影响，从而
形成了它的复杂的力学性质—异向性。例如，岩层中具有层理、节理等弱 面，沿这些弱面方向的岩石抗拉强度，远小于其它方向的抗拉强度，有些 甚至完全失去抗拉能力。又如虽属同种岩石，由于构造裂隙影响，它们的 力学性质，往往相差很大。
二类直接顶（中等稳定）——顶板虽有裂隙，但பைடு நூலகம்比较 完整，如砂质页岩；
三类直接顶（稳定）——顶板允许悬露较大面积而不垮 落，直接顶完整，如砂岩或坚硬的砂质页岩。
24.01.2021
精选ppt
6
第一节 煤层围岩分类
基本顶（老顶）分类尚无统一规定，现根据基本顶 对工作面的压力（初次和周期来压）及初次来压的 步距，把老顶分为四类介绍如下：
河南理工大学 《采煤概论》精品课程
第四篇 准备方式与采煤方法
11 第 章 矿山压力及其控制
24.01.2021
精选ppt
1
主要内容
11 第 章 矿山压力及其控制
第一节 上煤层围岩分类 第二节 工作面矿山压力的显现影响 第三节 工作面支架的结构、性能和选择 复习思考题
24.01.2021
精选ppt
5
第一节 煤层围岩分类
对采煤工作面影响最大的围岩是煤层顶部岩层。因 此，通常在研究煤层围岩性质时，重点研究煤层顶 板性质，至于煤层底部岩层，只有在急倾斜煤层开 采时，才具有实际意义。
根据我国岩层的实际情况，一般把直接顶分为三类：
一类直接顶（不稳定）——回采时不及时支护，很易造 成局部冒顶，如页岩、煤皮、再生顶板等；
在采煤工作面上下两端的区段煤柱内，也由于采煤和掘进区 段平巷而形成支承压力，它的分布特征和工作面前方的支承 压力基本相同。当采煤工作面推进较长距离后，区段煤柱内 的支承压力，可随顶板垮落而逐渐消失。
形成了它的复杂的力学性质—异向性。例如，岩层中具有层理、节理等弱 面，沿这些弱面方向的岩石抗拉强度，远小于其它方向的抗拉强度，有些 甚至完全失去抗拉能力。又如虽属同种岩石，由于构造裂隙影响，它们的 力学性质，往往相差很大。
二类直接顶（中等稳定）——顶板虽有裂隙，但பைடு நூலகம்比较 完整，如砂质页岩；
三类直接顶（稳定）——顶板允许悬露较大面积而不垮 落，直接顶完整，如砂岩或坚硬的砂质页岩。
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第一节 煤层围岩分类
基本顶（老顶）分类尚无统一规定，现根据基本顶 对工作面的压力（初次和周期来压）及初次来压的 步距，把老顶分为四类介绍如下：
河南理工大学 《采煤概论》精品课程
第四篇 准备方式与采煤方法
11 第 章 矿山压力及其控制
24.01.2021
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1
主要内容
11 第 章 矿山压力及其控制
第一节 上煤层围岩分类 第二节 工作面矿山压力的显现影响 第三节 工作面支架的结构、性能和选择 复习思考题
24.01.2021
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第一节 煤层围岩分类
对采煤工作面影响最大的围岩是煤层顶部岩层。因 此，通常在研究煤层围岩性质时，重点研究煤层顶 板性质，至于煤层底部岩层，只有在急倾斜煤层开 采时，才具有实际意义。
根据我国岩层的实际情况，一般把直接顶分为三类：
一类直接顶（不稳定）——回采时不及时支护，很易造 成局部冒顶，如页岩、煤皮、再生顶板等；
在采煤工作面上下两端的区段煤柱内，也由于采煤和掘进区 段平巷而形成支承压力，它的分布特征和工作面前方的支承 压力基本相同。当采煤工作面推进较长距离后，区段煤柱内 的支承压力，可随顶板垮落而逐渐消失。
矿山压力及其控制 回采工作面矿山压力显现基本规律PPT课件
第10页/共35页
(T c o s Rs i n )tg R c o s T s i n
R tg( )
T
i.e Ttg( ) R
为了保证 A、B 岩块不失稳， R QAB ,记 A、B 岩块重量及上部荷载。
Ttg( ) QAB 。否则工作面顶板将出现下沉，甚至沿煤壁切落，形成严重
第8页/共35页
5.3 老顶的周期来压
5.3.1 回采工作面推进对岩体结构的影响
老顶初次来压后，随着回 采工作面的继续推进，老 顶岩块所形成的裂隙体梁 将发生一系列变化：A岩 块由稳定→断裂→失稳 →O岩块稳定→断裂→失 稳。这样随着工作面向前 推进，上覆岩层的结构由 稳定→失稳→再稳定，周 而复始，其稳定的结构可 以称之为裂隙体梁结构的 稳定。
第19页/共35页
5.4.2 实测法
即从工作面支架上测定其所承受的实际荷载。实际 上，从一定意义上讲，井下工作面所测得的载荷已不 仅是顶板压力，而同时包含了支架性能的影响。
第20页/共35页
5.5 影响回采工作面矿山压力显现的主要因素
回采工作面的矿山压力显现受多种因素影响：如围 岩性质、采深、采高、倾角、工作面推进速度等。具体 工作面要具体分析。
第9页/共35页
5.3.2 采场的周期来压
随着工作面推进，老顶岩层由稳定结构→不稳定结构→ 稳定结构。在这种周而复始的工程中，失稳时对工作面 就产生了周期性的压力。由此，由于裂隙带岩层周期性 失稳而引起的顶板来压现象称为工作面顶板的周期来压。 在失稳过程中，由裂隙体梁的平衡 ，沿a-a面力平衡， 有：
开采深度对矿山巷道的矿山压力显现比较明显。如 在松软岩层中开掘巷道，随着深度增加，巷道围岩的 “挤、压、臌”现象更加严重。但对于回采工作面而 言，开采深度对工作面顶板压力大小的影响并不突出。
(T c o s Rs i n )tg R c o s T s i n
R tg( )
T
i.e Ttg( ) R
为了保证 A、B 岩块不失稳， R QAB ,记 A、B 岩块重量及上部荷载。
Ttg( ) QAB 。否则工作面顶板将出现下沉，甚至沿煤壁切落，形成严重
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5.3 老顶的周期来压
5.3.1 回采工作面推进对岩体结构的影响
老顶初次来压后，随着回 采工作面的继续推进，老 顶岩块所形成的裂隙体梁 将发生一系列变化：A岩 块由稳定→断裂→失稳 →O岩块稳定→断裂→失 稳。这样随着工作面向前 推进，上覆岩层的结构由 稳定→失稳→再稳定，周 而复始，其稳定的结构可 以称之为裂隙体梁结构的 稳定。
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5.4.2 实测法
即从工作面支架上测定其所承受的实际荷载。实际 上，从一定意义上讲，井下工作面所测得的载荷已不 仅是顶板压力，而同时包含了支架性能的影响。
第20页/共35页
5.5 影响回采工作面矿山压力显现的主要因素
回采工作面的矿山压力显现受多种因素影响：如围 岩性质、采深、采高、倾角、工作面推进速度等。具体 工作面要具体分析。
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5.3.2 采场的周期来压
随着工作面推进，老顶岩层由稳定结构→不稳定结构→ 稳定结构。在这种周而复始的工程中，失稳时对工作面 就产生了周期性的压力。由此，由于裂隙带岩层周期性 失稳而引起的顶板来压现象称为工作面顶板的周期来压。 在失稳过程中，由裂隙体梁的平衡 ，沿a-a面力平衡， 有：
开采深度对矿山巷道的矿山压力显现比较明显。如 在松软岩层中开掘巷道，随着深度增加，巷道围岩的 “挤、压、臌”现象更加严重。但对于回采工作面而 言，开采深度对工作面顶板压力大小的影响并不突出。
第九章 采区巷道矿山压力控制
支架作用 ： 支架的支承力在一定程度上能起到减少围岩移动的作用，支架却只承担其 中一小部分载荷。能够抑制顶板离层，减少顶板下沉量，防止松动围岩冒 落，阻止煤壁片帮等。 围岩作用： 围岩是一种天然承载结构。围岩自身具有支承能力(自承力)。在开掘巷道以 后形成的“支架—围岩”力学平衡系统中，围岩通常承受着大部分的岩层 压力。 支护方式应充分合理利用围岩的自承力 ： 在巷道支护过程中尽可能地充分利用围岩的自承力，为了利用围岩的自承 力，就要允许围岩产生某些变形，这种变形会使围岩中的能量得到一定释 放，从而起到适当的“卸载作用”，这将有利于减轻支架受载。然而从安 全观点来看，这种变形又是应当有限制的，不能允许它发展到有害或危险 的程度。
支架与围岩相互作用和共同承载原理
合理利用围岩自承力使支架与围岩在相互约束的状态下共同承载，同时又要 保证不导致围岩松动破坏，使支架向围岩提供一定的阻力，使得围岩在承受 一定支架阻力的条件下有限制地巷道空间内变形。
由该图可知，如果想依靠支架的支承力完全阻止围岩移动，这时所要求的 支架支承力P将为最大(Pmax)，其值相当于开巷前的原岩应力。但是只要围 岩产生少量位移，P值就会急剧减小。例如在A点处由于利用了围岩的自承 力，支架的支承力PA将比Pmax小。但是这种情况不能无限制地继续下去，
2、释放高压 （让压）
基 本 途 径 ：巷道仍开掘在高压区，但不用高支撑力的支架硬顶，
而是允许围岩产生较大变形，使围岩中的高压得到释放(也称应力 释放) 。
优 缺 点 ：可充分利用围岩的自稳能力，减轻支架受载，如应用得
当巷道在使用过程中无需维修，对生产极为有利，但要用结构较 复杂的可缩性支架，巷道掘进断面要考成缩小备用量，从而增加 了掘进费和初期支护费用
综合以上几点可以认为：支架可以起到凋节与控制围岩变 形的作用，但它应在围岩发生松动和破坏以前安设，以便 使支架在围岩尚保持有自承力的情况下与围岩共同起承载 作用，而不是等围岩已发生松散、破坏，几乎完全丧失支 承力的情况下再用支架去承担已冒落岩块的重量。也就是 说，应当使支架与围岩在相互约束和相互依赖的条件下实 现共同承载。按照这个原理去进行巷道支护工作，从总体 上说可以获得更为简便、经济和安全支护效果。 为了充分利用围岩的自承力，在开掘巷道以后应使安设支 架的时间尽量推迟一些，这样才能达到通过变形释放能量 的效果和有利于减轻支架受载。然而由于安全方面的原因， 支护时间又不宜过晚。为了解决这个矛盾，希望找到一个 既允许围岩产生一定变形又不致造成围岩破坏的两全其美 的解决办法，例如“二次支护”“柔性支护”和“带有变 形空间支护”。
矿山压力与控制培训课件
第四章矿山压力与控制第一节矿山压力与分布规律一、巷道地压1.矿山压力地下岩体在采动以前，由于自重的作用在其内部引起的应力，通常称为原岩应力。
因为开采前的岩体处于静止状态，所以原岩体处于应力平衡状态。
当开掘巷道或进行回采时，形成了地下空间，破坏了岩体的原始状态，引起岩体内应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内部的应力重新分布。
重新分布后的应力超过煤、岩的极限强度时，使巷道和回采工作面周围的煤、岩发生破坏，这种情况将持续到煤、岩内部再次形成新的应力平衡为止。
此时，巷道和回采工作面周围煤、岩体内形成一个与原岩应力场显然不同的新的应力场，有时称为二次应力场。
其形成的过程就是煤、岩体内应力重新分布的过程。
通常把这种由于在地下进行采掘活动造成围岩移动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体内和支护物上所引起的压力，称为“矿山压力”，简称“矿压”或“地压”。
2．矿山压力显现在矿山压力作用下，将引起一系列力学现象，如围岩变形或挤入巷道、岩体离散、移动或冒落；煤体压松、片帮或突然抛出；木材支架压裂或折断；金属支架变形或压弯；充填物产生沉缩以及岩层和地表发生移动和塌陷等等。
在矿山压力作用下出现的冒顶、底鼓、煤岩片帮、支架破坏、煤和瓦斯突出等力学现象，称为矿山压力现象或矿山压力显现，简称“矿压显现”。
3 ．矿山压力控制在大多数情况下，“矿压显现”会给地下开采工作造成不同程度的危害。
为使“矿压显现”不致于影响正常的开采工作和保证安全生产，就必须采取各种技术措施加以控制。
这种人为地调节，改变和利用矿山压力作用的各种措施，称为“矿山压力控制”，简称“矿压控制”。
七、巷道围岩控制降低巷道围岩应力，提高围岩稳定性以及合理选择支护是巷道围岩控制的基本途径。
回采引起的支承压力不仅数倍于原岩应力，而且影响范围大。
巷道受到回采影响后，围岩应力、围岩变形会成倍、甚至近十倍急剧增长。
因此，巷道围岩控制手段的实质是如何利用煤层开采引起采场周围岩体应力重新分布的规律，正确选择巷道布置和护巷方法，使巷道位于应力降低区内，从而减轻或避免回采引起的支承压力的强烈影响，控制围岩压力。
巷道矿压控制原理共79页
25、学习是劳动，是于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
巷道矿压控制原理4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
巷道矿压控制原理4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
矿压巷道维护原理与支护技术PPT课件
a—走向长壁沿空留巷 b—倾斜长壁沿空留巷
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五、沿空留巷巷旁支护形式
1． 巷旁支护的作用
巷旁支护是指在巷道断面范围以外，与采区 交界处架设的一些特殊类型的支架或人工构筑 物。 主要作用：控制直接顶的离层和及时切断直接 顶板，使垮落矸石在采空区内充填支撑老顶， 减少上覆岩层的弯曲下沉。减少巷内支护所承 受的载荷，保持巷道围岩稳定。同时为了生产 安全，及时封闭采空区，防止漏风和煤炭自燃 发火，避免采空区内有害气体逸出 。
备注 R2－R1≤800 mm 支架节数增加，相应加大
巷道净断面≤10 m2 巷道净断面 10～15 m2
巷道净断面＞15 m2 尽量相等
第41页/共90页
图8-32 四节多铰摩擦可缩支架结构 1—U型钢；2—铰结点；3—耳卡式连接件
图8-33 U型钢拱梯形可 缩性支架断面参数
第42页/共90页
图8-34 马蹄形可缩 性支架
第19页/共90页
2．巷旁支护的类型和适用条件
木垛支护、密集支柱支护、矸石带支护、混凝土 砌块支护及整体浇注巷旁充填等方式。
除整体浇注巷旁充填，其它方式有下缺点：增 阻速度慢、支承能力低、密封性能差、木材消耗多 和机械化程度不高。
适用条件（见P226；略）
3．整体浇注巷旁充填技术
整体浇注巷旁充填技术具有增阻速度快、支承能 力大、密封性能好和机械化程度高等优点，使发展 沿空留巷技术的关键问题得到解决。
第36页/共90页
二、巷道金属支架 （一） 矿用支护 U型钢
图8-28 新U25型钢断面图
第37页/共90页
图8-29 双槽形夹板式连接件 a—上限位连接件；b—中间连接件；c—下限位连接件
1—上限位块 2—下限位块
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五、沿空留巷巷旁支护形式
1． 巷旁支护的作用
巷旁支护是指在巷道断面范围以外，与采区 交界处架设的一些特殊类型的支架或人工构筑 物。 主要作用：控制直接顶的离层和及时切断直接 顶板，使垮落矸石在采空区内充填支撑老顶， 减少上覆岩层的弯曲下沉。减少巷内支护所承 受的载荷，保持巷道围岩稳定。同时为了生产 安全，及时封闭采空区，防止漏风和煤炭自燃 发火，避免采空区内有害气体逸出 。
备注 R2－R1≤800 mm 支架节数增加，相应加大
巷道净断面≤10 m2 巷道净断面 10～15 m2
巷道净断面＞15 m2 尽量相等
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图8-32 四节多铰摩擦可缩支架结构 1—U型钢；2—铰结点；3—耳卡式连接件
图8-33 U型钢拱梯形可 缩性支架断面参数
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图8-34 马蹄形可缩 性支架
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2．巷旁支护的类型和适用条件
木垛支护、密集支柱支护、矸石带支护、混凝土 砌块支护及整体浇注巷旁充填等方式。
除整体浇注巷旁充填，其它方式有下缺点：增 阻速度慢、支承能力低、密封性能差、木材消耗多 和机械化程度不高。
适用条件（见P226；略）
3．整体浇注巷旁充填技术
整体浇注巷旁充填技术具有增阻速度快、支承能 力大、密封性能好和机械化程度高等优点，使发展 沿空留巷技术的关键问题得到解决。
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二、巷道金属支架 （一） 矿用支护 U型钢
图8-28 新U25型钢断面图
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图8-29 双槽形夹板式连接件 a—上限位连接件；b—中间连接件；c—下限位连接件
1—上限位块 2—下限位块
第八章_巷道矿山压力控制
第八章
巷道矿山压力控制
第一节 采区巷道矿压控制
二、将巷道布臵在低压区
（三）在煤体边缘低压区内布臵巷道
在常用的无煤柱护巷方法中，基本方式有两类： 1．沿空掘巷 ①完全沿空掘巷。 ②留窄小煤柱沿空掘巷。 ③保留老巷部分断面的沿空掘巷。 2．沿空留巷
第八章巷Βιβλιοθήκη 矿山压力控制第一节 采区巷道矿压控制
三、巷道的卸压保护 实质：通过人为方法改变巷道围岩应力分布特征， 使本来作用在巷道周围的应力峰值被迫转移到离巷道较 远的地方，从而使巷道不再受到高压作用。 具体措施有以下几种： （一）在巷道围岩中形成槽孔卸压； （二）松动爆破卸压； （三）在巷旁形成卸压空间； （四）跨巷回采进行巷道卸压； （五）掘前预采。
第八章
巷道矿山压力控制
第一节 采区巷道矿压控制
二、将巷道布臵在低压区
（二）在采空区内形成巷道
采空区是已经卸压或是逐渐向原始应力逐渐过渡的地区，大 部分地区不出现支承压力，因此在采空区内形成巷道也可达到 减轻巷道受压的目的。 在采空区内形成巷道的方法有多种，比较常见的是 靠煤体边缘在采空区内掘进巷道(或恢复采空区边缘的老巷) 以及直接在采煤工作面后方采空区内形成巷道。 跟随采煤工作面之后形成的平巷，既不受采煤工作面超前支 承压力的影响，也不受工作空间附近顶板强烈下沉的影响，因而 巷道内顶底板总下沉量大为减少。 在采空区内成巷增加了掘进工作的困难，故目前尚未获得广 泛应用。
第八章
巷道矿山压力控制
第一节 采区巷道矿压控制
三、巷道的卸压保护 （五）掘前预采 跨巷道回采进行巷道卸压属于“掘后跨采”，这种 方式虽可在多煤层或厚煤层多分层开采时，使底板岩巷 免受多次采动和长期影响，但仍难避免初次跨采的采动 影响。 我国目前多用后退式开采，工作面跨越上山时采区 一翼已形成大面积采空区，使初次跨采造成的采动影响 相当严重，有时经过初次跨采后不得不对被跨采的巷道 进行重新支护。
回采巷道矿压控制山科132页PPT
回采巷道矿压控制山科
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到
巷道支护PPT教案
压力的作用
1.在煤体边缘或煤体下 放的低压区内布置 巷道
2.错过高压作用的时间 ，等压力充分稳定后再
掘巷
通过人为方法使巷道围岩受到松 动，形成卸载槽孔或其他形式的 卸载空间，迫使载荷转移到离巷 道较远的地点，达到减轻巷道受
压的目的
1.在巷道或底板中形成 卸载槽孔
2.宽面掘进或在巷旁故 意留出卸载空间
二、影响巷道围岩压力的地质因素 ➢ 影响围岩压力的因素很多，通常可分为地质、开采和支护等类，影响围岩压力
的地质因素有：原岩应力状态、围岩力学性质及岩体结构等。 ➢ (1)原岩应力状态
原岩应力是引起围岩变形、破坏的基本作用力。原岩应力随开采深度的增加而增 长。所以，随采深的增加，巷道围岩压力会明显增长。原岩体中主应力的大小和 方向不同，对巷道的影响作用不同，也直接影响到围岩压力。
13
➢ 一、木材支架
➢ 二、料石和混凝土砌碹
➢ 三、金属支架 ：
承载能力大，可多次复用，
储运方便，安装容易及迅
速等优点 。
料石支护的基本形状
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2021/7/30
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金属支架
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2021/7/30
10
第二节 巷道支护及其材料
①矿用工字钢刚性支架 ②微拱形刚性金属支架 ③矿用工字钢梯形可缩性支架 ④U型钢拱形可缩性支架 ⑤U型钢梯形可缩性支架
➢ 围岩膨胀、崩解体积增大而施加于支护上的压力，称为膨 胀压力。膨胀压力与变形压力的基本区别在于它是由吸水 膨胀而引起的。从现象上看，属于变形压力范畴，但两者 的变形机制截然不同，前者是指与水发生物理化学反应， 后者主要是围岩应力与结构效应。
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1.在煤体边缘或煤体下 放的低压区内布置 巷道
2.错过高压作用的时间 ，等压力充分稳定后再
掘巷
通过人为方法使巷道围岩受到松 动，形成卸载槽孔或其他形式的 卸载空间，迫使载荷转移到离巷 道较远的地点，达到减轻巷道受
压的目的
1.在巷道或底板中形成 卸载槽孔
2.宽面掘进或在巷旁故 意留出卸载空间
二、影响巷道围岩压力的地质因素 ➢ 影响围岩压力的因素很多，通常可分为地质、开采和支护等类，影响围岩压力
的地质因素有：原岩应力状态、围岩力学性质及岩体结构等。 ➢ (1)原岩应力状态
原岩应力是引起围岩变形、破坏的基本作用力。原岩应力随开采深度的增加而增 长。所以，随采深的增加，巷道围岩压力会明显增长。原岩体中主应力的大小和 方向不同，对巷道的影响作用不同，也直接影响到围岩压力。
13
➢ 一、木材支架
➢ 二、料石和混凝土砌碹
➢ 三、金属支架 ：
承载能力大，可多次复用，
储运方便，安装容易及迅
速等优点 。
料石支护的基本形状
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金属支架
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第二节 巷道支护及其材料
①矿用工字钢刚性支架 ②微拱形刚性金属支架 ③矿用工字钢梯形可缩性支架 ④U型钢拱形可缩性支架 ⑤U型钢梯形可缩性支架
➢ 围岩膨胀、崩解体积增大而施加于支护上的压力，称为膨 胀压力。膨胀压力与变形压力的基本区别在于它是由吸水 膨胀而引起的。从现象上看，属于变形压力范畴，但两者 的变形机制截然不同，前者是指与水发生物理化学反应， 后者主要是围岩应力与结构效应。
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7 巷道矿压显现规律PPT课件
工程角度：古构造应力、新构造应力和在岩石生成
过程中形成的结构内应力都属于构造应力。 发生部位：集中在地质构造变动比较剧烈的地区，如褶
曲带中曲率半径比较小的区域，岩层发生扭转的地点， 断层附近，特别是断层端部和两断层交汇处，以及岩 层厚度发生剧变的地方。
分布规律：因为拉应力构造通常有利于构造应力的释放，
虽然上述应力分布规律与实际有一定的差异， 但是理论计算对实际分析问题仍有一定的指导意 义。
17
相邻巷道的应力分布及巷道间距的确定
影响井下巷道或硐室群稳定的因素 ✓巷道应力影响带 ➢巷间岩柱的稳定性
18
影响井下巷道或硐室群稳定的因素
关键因素是围岩应力、围岩强度及边界条件，但是巷道或硐室 之间距离不同时，降直接影响到巷道或硐室群的围岩应力大小和 分布。
静水压力应力场，巷道的应力影响区为半径等于6a的 圆。
非静水压应力场中，巷道的影响区域为长轴不大于
12a的椭圆。
6r D 12r
断面相同的两圆形巷道的间距为：
20
半径不同的两圆形巷道的间距为：
6 RD 6 (R r)
确定相邻非圆形巷道间距时，应根据巷道断面 的形状进行具体的计算，上述公式可以借鉴。
4
✓ 注意：破碎的岩石仍然具有一定的强度，在
估算岩体强度时要注意岩体塑性区物理参数的 变化。
5
塑性区半径和巷道周边位移
6
回采工作面周围支撑压力分布
工作面前方超前支撑压力
工作面倾斜、仰斜方向残余支撑压力
工作面后方采空区支撑压力
7
垮 落 岩 垮落岩石压实区 垮落岩石逐渐压缩区 石 松 散 区
工 作 面 控 顶 区
柱的载荷、该点与煤柱的垂直距离及该点与上
过程中形成的结构内应力都属于构造应力。 发生部位：集中在地质构造变动比较剧烈的地区，如褶
曲带中曲率半径比较小的区域，岩层发生扭转的地点， 断层附近，特别是断层端部和两断层交汇处，以及岩 层厚度发生剧变的地方。
分布规律：因为拉应力构造通常有利于构造应力的释放，
虽然上述应力分布规律与实际有一定的差异， 但是理论计算对实际分析问题仍有一定的指导意 义。
17
相邻巷道的应力分布及巷道间距的确定
影响井下巷道或硐室群稳定的因素 ✓巷道应力影响带 ➢巷间岩柱的稳定性
18
影响井下巷道或硐室群稳定的因素
关键因素是围岩应力、围岩强度及边界条件，但是巷道或硐室 之间距离不同时，降直接影响到巷道或硐室群的围岩应力大小和 分布。
静水压力应力场，巷道的应力影响区为半径等于6a的 圆。
非静水压应力场中，巷道的影响区域为长轴不大于
12a的椭圆。
6r D 12r
断面相同的两圆形巷道的间距为：
20
半径不同的两圆形巷道的间距为：
6 RD 6 (R r)
确定相邻非圆形巷道间距时，应根据巷道断面 的形状进行具体的计算，上述公式可以借鉴。
4
✓ 注意：破碎的岩石仍然具有一定的强度，在
估算岩体强度时要注意岩体塑性区物理参数的 变化。
5
塑性区半径和巷道周边位移
6
回采工作面周围支撑压力分布
工作面前方超前支撑压力
工作面倾斜、仰斜方向残余支撑压力
工作面后方采空区支撑压力
7
垮 落 岩 垮落岩石压实区 垮落岩石逐渐压缩区 石 松 散 区
工 作 面 控 顶 区
柱的载荷、该点与煤柱的垂直距离及该点与上
0-7-巷道矿压控制原理PPT课件
（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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20
（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。
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5
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。
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6
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7
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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8
（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
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
（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。
（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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（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。
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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。
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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
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
（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。
（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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7 巷道矿压显现规律解析PPT课件
34
二、区段巷道的位置和矿压显现规律
区段巷道的布置方式：
煤体-煤体巷道（Ⅰ）；
煤体-煤柱巷道（采动稳定）
（Ⅱ1） ；
煤体-煤柱巷道（正采动）
（Ⅲ1）；
煤体-无煤柱（沿空掘进）
（Ⅱ2） ；
煤体-无煤柱（沿空保留）
巷道（Ⅲ2） 。
35
区段巷道矿压显现规律
C、φ
13
巷道围岩控制对策、控制技术体系、参数选择。
巷道周边弹塑性位移u 0/10-1mm
煤
35 30 25 20 15 10 5 0
0
页岩
砂页岩
砂岩
石灰岩
花岗岩
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
支护强度p i/MPa
14
回采工作面周围支承压力分布
夹角不同，对巷道围岩稳定性的影响很大。
31
四、受采动影响巷道的围岩变形
1、巷道围岩变形量的构成：巷道顶板下沉量、底板臌
起量、巷帮移近量、深部围岩移近量以及巷道剩余断面积
等。
C
A
O
D
80
70
顶板下沉量
两帮移近量
60
低帮内挤量
50
距离/mm
B
40
30
20
10
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 时间/d
臌起、两帮内挤的主要因素。
顶板岩层在水平应力作用下可能出现两种破坏形式：
一是薄层页岩类岩层沿层面滑移；二是厚层的砂岩类岩 层以小角度或沿小断层产生剪切，顶板失稳冒落。
27
薄层页岩顶板
厚层砂岩顶板
28
二、区段巷道的位置和矿压显现规律
区段巷道的布置方式：
煤体-煤体巷道（Ⅰ）；
煤体-煤柱巷道（采动稳定）
（Ⅱ1） ；
煤体-煤柱巷道（正采动）
（Ⅲ1）；
煤体-无煤柱（沿空掘进）
（Ⅱ2） ；
煤体-无煤柱（沿空保留）
巷道（Ⅲ2） 。
35
区段巷道矿压显现规律
C、φ
13
巷道围岩控制对策、控制技术体系、参数选择。
巷道周边弹塑性位移u 0/10-1mm
煤
35 30 25 20 15 10 5 0
0
页岩
砂页岩
砂岩
石灰岩
花岗岩
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
支护强度p i/MPa
14
回采工作面周围支承压力分布
夹角不同，对巷道围岩稳定性的影响很大。
31
四、受采动影响巷道的围岩变形
1、巷道围岩变形量的构成：巷道顶板下沉量、底板臌
起量、巷帮移近量、深部围岩移近量以及巷道剩余断面积
等。
C
A
O
D
80
70
顶板下沉量
两帮移近量
60
低帮内挤量
50
距离/mm
B
40
30
20
10
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 时间/d
臌起、两帮内挤的主要因素。
顶板岩层在水平应力作用下可能出现两种破坏形式：
一是薄层页岩类岩层沿层面滑移；二是厚层的砂岩类岩 层以小角度或沿小断层产生剪切，顶板失稳冒落。
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薄层页岩顶板
厚层砂岩顶板
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煤矿巷道卸压技术PPT课件
2
这时在巷道周边破坏区形成了应力 降低区。这种应力降低区是巷道周边 岩体的完整结构破坏之后形成的。即 在卸压的同时巷道周边的塑性变形区 范围及该区内遭破坏岩体的塑性变形、 扩形膨胀变形就明显增大。上述塑性 变形区的范围及变形量的大小是巷道 维护的关键因素。能否既使巷道周边 P1②塑性区的范围，不产生较大变形， 改善巷道的维护状况？
顿涅茨性科院通过实验证明了钻孔 卸压的良好效果。
基洛夫斯卡亚矿采掘工程平面图如图 2所示。
8
图2
9
• 长80m的巷道段位于西2下山，巷道断面 12.5m2，沿h10煤层掘时进，用三节拱形金 属支架支护。卸压钻孔长8～10m，直径为 300mm，孔间煤体宽300mm左右。采煤工 作影响带以外卸压段的底板移动量与未卸 压段的移近量没有区别，在采煤工作影响 带内。未卸压的移动量达450～820mm， 而卸压段内仅为78～188mm，如图2所示。
20
爆破后可形成2 m左右的松动带，扩 展到煤柱下距离约2-3 m深。爆破松 动带传递侧向应力及垂直应力的作用 会大为减弱或完全停止，直至松动岩 石压实为止。这一时间过程用实验方 法确定，并尽量利用这一时间来安排 巷道的使用。图5 爆破方案
21
实例1，卡拉干达煤田矿井松动爆破卸 压实验参数见图5及表1示意。
10
图3 在预先卸压的岩体中保 护巷道
11
2． 纵向钻孔 如图3示意。沿煤层先垂直于巷道掘
进方向开一些缺口，从其中钻一排平 行于巷道轴的超前钻孔，以切割出具 有不同承载能力（不同宽度）的条带 状煤柱。条带状煤柱的承载能力随远 离被保护的巷道朝着煤体方向增加。 因而，在随后掘进的巷道地带区，岩 体的卸载是通过被钻孔削弱的刚性 （可缩性）可变的煤带来实现。
这时在巷道周边破坏区形成了应力 降低区。这种应力降低区是巷道周边 岩体的完整结构破坏之后形成的。即 在卸压的同时巷道周边的塑性变形区 范围及该区内遭破坏岩体的塑性变形、 扩形膨胀变形就明显增大。上述塑性 变形区的范围及变形量的大小是巷道 维护的关键因素。能否既使巷道周边 P1②塑性区的范围，不产生较大变形， 改善巷道的维护状况？
顿涅茨性科院通过实验证明了钻孔 卸压的良好效果。
基洛夫斯卡亚矿采掘工程平面图如图 2所示。
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图2
9
• 长80m的巷道段位于西2下山，巷道断面 12.5m2，沿h10煤层掘时进，用三节拱形金 属支架支护。卸压钻孔长8～10m，直径为 300mm，孔间煤体宽300mm左右。采煤工 作影响带以外卸压段的底板移动量与未卸 压段的移近量没有区别，在采煤工作影响 带内。未卸压的移动量达450～820mm， 而卸压段内仅为78～188mm，如图2所示。
20
爆破后可形成2 m左右的松动带，扩 展到煤柱下距离约2-3 m深。爆破松 动带传递侧向应力及垂直应力的作用 会大为减弱或完全停止，直至松动岩 石压实为止。这一时间过程用实验方 法确定，并尽量利用这一时间来安排 巷道的使用。图5 爆破方案
21
实例1，卡拉干达煤田矿井松动爆破卸 压实验参数见图5及表1示意。
10
图3 在预先卸压的岩体中保 护巷道
11
2． 纵向钻孔 如图3示意。沿煤层先垂直于巷道掘
进方向开一些缺口，从其中钻一排平 行于巷道轴的超前钻孔，以切割出具 有不同承载能力（不同宽度）的条带 状煤柱。条带状煤柱的承载能力随远 离被保护的巷道朝着煤体方向增加。 因而，在随后掘进的巷道地带区，岩 体的卸载是通过被钻孔削弱的刚性 （可缩性）可变的煤带来实现。
巷道矿压显现规律PPT课件
第29页/共67页
（3） 巷道一侧为煤体，另一侧为采空区,采 空区一侧采动影响已经稳定后，沿采空区边缘 掘进的巷道称为煤体-无煤柱（沿空掘进）巷道 (图7-10Ⅱ2) ；如果通过加强支护或采用其它有 效方法，将相邻区段巷道保留下来，供本区段 工作面回采时使用的巷道，称为煤体-无煤柱 （沿空保留）巷道(图7-10Ⅲ2) 。
第1页/共67页
图7-1 圆形巷道围岩弹性变形应力分布
第2页/共67页
如果围岩应力大于岩体强度，巷道围岩会 产生塑性变形，从巷道周边向围岩深处扩展 到一定范围，出现塑性变形区，成为弹塑性 介质。
在塑性区内圈（A）围岩强度明显削弱，低 于原始应力γH，围岩发生破裂和位移称为破 裂区，也叫卸载和应力降低区。塑性区外圈 （B）的应力高于原始应力，它与弹性区内应 力增高部分均为承载区，也称应力增高区。 再向围岩深部即为处于稳定状态的原始应力 区。
相邻的采空区所形成的支承压力会在某些地点 发生相互叠加，称为叠合支承压力。例如，在上 下区段之间，上区段采空区形成的残余支承压力 与下区段工作面超前支承压力叠加，在煤层向采 空区凸出的拐角，形成很高的叠合支承压力，应 力增高系数可达5～7，有时甚至更高(图7-4)。
第7页/共67页
图7-4 煤层凸出角处叠加支承压力
第15页/共67页
（二）巷间岩柱的稳定性
岩柱的稳定性主要取决于岩柱的载荷和岩
柱强度。当岩柱所承受的载荷超过岩柱的承载
能力时，岩柱是不稳定的。
R
RC
0 .778
0.222
B h
R
RC1
0.64
0.36
B h
第16页/共67页
（三）相邻巷道间合理距离 我国煤矿目前采深条件下，大巷间的距离
（3） 巷道一侧为煤体，另一侧为采空区,采 空区一侧采动影响已经稳定后，沿采空区边缘 掘进的巷道称为煤体-无煤柱（沿空掘进）巷道 (图7-10Ⅱ2) ；如果通过加强支护或采用其它有 效方法，将相邻区段巷道保留下来，供本区段 工作面回采时使用的巷道，称为煤体-无煤柱 （沿空保留）巷道(图7-10Ⅲ2) 。
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图7-1 圆形巷道围岩弹性变形应力分布
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如果围岩应力大于岩体强度，巷道围岩会 产生塑性变形，从巷道周边向围岩深处扩展 到一定范围，出现塑性变形区，成为弹塑性 介质。
在塑性区内圈（A）围岩强度明显削弱，低 于原始应力γH，围岩发生破裂和位移称为破 裂区，也叫卸载和应力降低区。塑性区外圈 （B）的应力高于原始应力，它与弹性区内应 力增高部分均为承载区，也称应力增高区。 再向围岩深部即为处于稳定状态的原始应力 区。
相邻的采空区所形成的支承压力会在某些地点 发生相互叠加，称为叠合支承压力。例如，在上 下区段之间，上区段采空区形成的残余支承压力 与下区段工作面超前支承压力叠加，在煤层向采 空区凸出的拐角，形成很高的叠合支承压力，应 力增高系数可达5～7，有时甚至更高(图7-4)。
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图7-4 煤层凸出角处叠加支承压力
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（二）巷间岩柱的稳定性
岩柱的稳定性主要取决于岩柱的载荷和岩
柱强度。当岩柱所承受的载荷超过岩柱的承载
能力时，岩柱是不稳定的。
R
RC
0 .778
0.222
B h
R
RC1
0.64
0.36
B h
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（三）相邻巷道间合理距离 我国煤矿目前采深条件下，大巷间的距离
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围岩不稳定时取大值。
11
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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。
13
14
（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。
（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。
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。
（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。
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。
9
（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。
5
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。
（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。
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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
（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。
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。
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
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相邻巷道的岩柱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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，
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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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（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。
（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。
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。
（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。
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。
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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。
（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。
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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
（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。
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。
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
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相邻巷道的岩柱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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，