巷道围岩控制方法与支护方式
煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术
煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术摘要近年来，随着我国煤矿产能的不断提高，开采的深度也随之增加，采区也开始由浅入深，基于这一现状，致使井下巷道围岩的应力也随之增大，围岩条件日趋复杂，巷道变形、巷道底鼓等现象常有发生，这些问题都严重影响了巷道围岩的稳定性，也为煤矿井下开采工作的顺利进行埋下了隐患。
因此，对煤矿深部岩巷围岩的稳定性进行控制已经迫在眉睫。
本文首先对煤矿深部围岩稳定性控制理论进行概述，进而简要地阐述了煤矿深部岩巷围岩支护原则，并根据笔者多年的工作实践经验总结出煤矿深部岩巷围岩支护技术，期望以此能够为煤矿的安全生产提供一些帮助。
关键词煤矿深部岩巷；围岩；控制理论；支护原则；支护技术1 煤矿深部围岩稳定性控制理论概述从力学性质的角度讲，围岩的稳定性通常取决于岩体自身的变形性质和强度。
另外，围岩自身所受的应力状态也对其稳定性有一定影响。
围岩体主要由两部分组成：一是岩石骨架，二是结构面。
通常煤矿深部的围岩都经历了漫长的地质年代，并且在长期的高压作用影响下使得岩石骨架变得异常致密和坚硬，所以实际影响煤矿深部围岩变形性质和强度的因素主要是结构面。
因此，想要控制煤矿深部围岩的稳定主要应从结构面和应力状态着手。
煤矿深部岩巷开挖过程中，使围岩体所受的应力状态发生了变化，导致了围岩从原本的稳定状态逐渐转变为非稳定状态，虽然，在开挖初期，围岩的抗压强度比较高，但是随着不断的开挖卸荷，致使围岩的侧压有所下降，正常情况下，近表围岩的侧压将会降至为零。
与此同时，大部分应力开始向巷道周向转移，使得应力集中，这时的周向应力一般会升高3倍左右。
通常煤矿700m~900m深度的巷道，近表围岩的围压卸荷幅度大约在20MPa，巷道周向的应力将会增加近60MPa，在如此大的应力作用下，会使围岩的劣化速度不断加快，裂缝也会从表面不断向内部扩散，进而造成围岩失稳。
为了确保围岩的稳定性，就必须在对巷道进行开挖后立即进行必要的支护。
2 煤矿深部岩巷围岩支护原则在对煤矿深部岩巷围岩进行支护时，应遵循以下支护原则：首先，应尽量维护并保持围岩体自身残余强度的原则。
巷道围岩控制
巷道围岩控制
巷道围岩控制是指在地下巷道开挖过程中，通过采取一系列的措施和手段，以保证巷道周围岩层的稳定性和安全性。
巷道围岩控制是地下工程施工中的重要环节，主要目的包括以下几个方面：
1. 防止巷道塌方：采用支护结构和材料，如钢支撑、锚杆、锚喷等，对巷道周围的岩层进行支护，防止其塌方。
2. 防止岩爆和冒顶：通过喷浆封孔、锚喷、钻爆、预裂、顶板保护等措施，增强巷道周围岩体的稳定性，防止岩爆和冒顶的发生。
3. 控制地表沉降：在地下巷道开挖过程中，采用合适的措施和技术，控制地表沉降的幅度和范围，保护地表建筑物的安全。
4. 控制地下水：巷道开挖过程中，地下水的水压和渗流量增大，容易引起巷道周围岩体的涌水和破坏。
因此，需要采取合适的水文地质措施，控制地下水的水压和渗流，保证巷道的稳定和安全。
总之，巷道围岩控制是地下巷道施工中的重要环节，需要综合考虑地质条件、工程要求和施工技术等因素，采取相应的措施和手段，确保巷道的稳定和安全。
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。
探讨如何有效控制巷道围岩形变
探讨如何有效控制巷道围岩形变引言随着煤炭连续的开采，浅、表部煤炭资源越来越少，目前己转向深部煤层的开采，高地应力巷道支护问题便越来越突出，如冲击地压、围岩大变形、强烈底臌等浅部巷道没有的支护问题。
孟村煤矿煤层埋藏深，煤层厚，地质构造较多，随着中央带式输送机大巷的不断延伸，冲击地压灾害日益显现，选取合理的支护参数和防冲措施对工作面安全生产至关重要。
1、工程概况中央带式输送机大巷设计层位在煤层中部，顶板为砂岩，底板为铝质泥岩，巷道规格为掘宽5.64m，掘高4.57m，掘进断面积达22.4m2，属于典型的深部大断面巷道。
原支护形式为：锚杆规格采用φ20×2800mm，锚杆托盘为150×150×8mm；锚索采用φ21.6×8800mm的钢绞线，间排距2.1m×2.1m，布置形式为“四四”型，锚索托盘规格为：100×100×10mm、200×200×10mm、300×300×10mmQ235组合托盘。
该巷道在掘进过程中，动力显现频次、强度与日俱增，主要表现为煤炮频繁、声响巨大，伴随围岩震动，造成掘进工作面煤壁片帮，顶板抽冒，巷道成形差，支护施工困难，施工安全存在风险。
2、巷道稳定控制方法2.1 掘进支护在冲击地压矿井的支护设计中，要坚持一次支护的原则。
特别是锚杆支护，应尽量一次支护就能有效控制围岩变形，避免二次或多次支护。
一方面，这是矿井实现高效、安全生产的要求，为采矿服务的巷道和硐室等工程，需要保持长期稳定，不能经常维修；另一方面，这是锚杆支护本身的作用原理决定的。
巷道围岩一旦揭露立即进行锚杆支护效果最佳，而在已发生离层、破坏的围岩中安装锚杆，支护效果会受到显著影响。
中央带式输送机大巷为矩形断面，采用锚网索喷联合支护。
锚杆采用20#左旋无纵筋400号螺纹钢筋，L=2500mm，杆尾螺纹为M22，螺纹长度150mm，配高强度螺母，矩形布置，间排距700mm；锚杆托盘采用拱型高强度托盘，钢号Q235，规格为150×150×10mm，拱高不低于34mm，配调心球垫和减阻尼龙垫圈；锚杆护板采用W型钢护板，厚度5mm，宽280mm，长度450mm。
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。
巷道围岩稳定性及控制技术
组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用机理，但在分析过程中没有深入考虑围岩－支护的相互作用，只是将各支护结构的最大支护力简单相加，从而得到复合支护结构总的最大支护力，缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分析探讨，计算也与实际情况存在一定差距，一般不能作为准确的定量设计，但可作为锚杆加固设计和施工的重要参考。
三、巷道支护机理
围岩强度强化理论
中国矿业大学候朝炯教授等在已有研究的基础上，提出巷道锚杆支护围岩强度强化理论。该理论基本内容如下： (1)锚杆支护的实质时锚杆与锚固区域的岩体相互作用组成锚固拱，形成统一的承载结构； (2)锚杆支护可提高锚固体的力学参数，如弹性模量、粘聚力、以及内摩擦角等参数，改善被锚固岩体的力学性能； (3)巷道围岩存在破碎区、塑性区以及弹性区，锚杆锚固区内岩体的峰值强度、峰后强度及残余强度均能得到强化； (4)锚杆支护可以改变围岩应力状态，增加围压，并且提高围岩承载能力，改善巷道支护状况； (5)围岩锚固体强度提高后，可减小巷道周围的破碎区、塑性区范围和巷道表面位移，控制围岩破碎区、塑性区的发展，从而有利于巷道围岩的稳定。 围岩强度强化理论强调巷道松散围岩的峰后特性，及锚杆对峰后强度围岩的力学性能的改善作用，它揭示了锚杆支护对提高围岩峰值强度和残余强度的作用。
（四）、巷道支护理论学说
三、巷道支护机理
悬吊理论
该理论认为：锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软岩层悬吊在上部较稳定的岩层上，以增强较软弱岩层的稳定性。它所依据的是这样一种认识：井下巷道开挖后，巷道上方的岩层会发生弯曲下沉。如果不及时进行支护，层状直接顶会与老顶发生分离并会发生冒落。在这种情况下，顶板锚杆通过其张力将直接顶“钉”在具有自承能力的老顶上，锚杆需要承受被悬吊岩层的自重。
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
超化煤矿巷道围岩变形特征及稳定性控制措施分析
超化煤矿巷道围岩变形特征及稳定性控制措施分析摘要：本文以超化煤矿22底板轨道下山下段（原中央行人下山）巷道出现的变形破坏问题作为分析对象，对巷道出现的变形破坏原因进行了探究，结合巷道地质条件实际，针对性提出了“锚网喷+底板锚杆+预留变形量+全断面封闭格栅拱形支架”复合型支护方案，从巷道返修情况来看，返修支护方案整体实现了对巷道围岩的稳定性控制，对类似巷道支护有一定的借鉴意义。
关键词：煤矿巷道；围岩变形；特征；稳定性；控制；分析1、工程概况超化煤矿22底板轨道下山下段巷道埋深在660m左右，从地质勘察来看，巷道所在层位主要是粉砂岩，其中包含有较多的裂隙，也含有一定的钙质结核和黄铁矿，包含一层厚度在0.2m左右的泥岩，非常容易出现破碎问题。
根据现场勘测情况来看，最大的水平主应力为水平应力，大小接近29MPa，与巷道呈现出69°的夹角，巷道整体承受着相对较高的地应力影响，虽然巷道围岩的强度相对较大，但是在巷道掘进后，整体表现出较强的变形破坏问题。
从巷道原支护设计来看，巷道设计采用的是锚网索支护。
2、22底板轨道下山下段巷道变形破坏特点通过对22底板轨道下山下段巷道的现场观测来看，巷道主要的变形破坏特点主要表现在三个方面：首先，巷道在全断面出现了变形破坏问题，巷道两帮内挤明显、底鼓突出、拱顶下沉量较大。
其次，巷道围岩不仅变形量较大，同时，变形速度相对较快，且出现了变形持续时间偏长的问题。
从现场测量来看，很多巷道在掘进后的2d内，变形速度少则达到了12mm/d，多则可以得到110mm/d。
从变形时间来看，巷道变形持续时间达到了8个月，部分地段甚至超过了15个月。
从变形量来看，围岩变形量通常情况再280mm-1000mm之间，部分地段甚至出现了更大的变形。
第三，巷道在变形破坏的过程中，很多支护结构也有着明显的破坏问题，巷道表面的浆体开裂较多，同时，很多地段的锚索、锚索也出现了较多的破断。
虽然技术人员进行了多次修复，围岩的稳定性相对于先前有了提升，但是整体仍旧不能保证较长时间的稳定。
巷道围岩控制方法
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。
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）
（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。
三、巷道锚杆支护
【笔注】
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。
（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。
巷道围岩稳定性及控制技术
(4)锚杆支护可以改变围岩应力状态，增加围压，并且提高围岩承载能力，改善 巷道支护状况；
(5)围岩锚固体强度提高后，可减小巷道周围的破碎区、塑性区范围和巷道表面 位移，控制围岩破碎区、塑性区的发展，从而有利于巷道围岩的稳定。
对于煤层巷道，研究表明，以围岩的节理裂隙间距与分层厚度表示岩 体完整性是最合适的，且工作面的直接顶初次垮落步距与巷道顶板围岩的 节理裂隙间距以及分层厚度有密切的关系，如图所示。
因此，将直接顶初次垮落步距作为反映煤层巷道岩体完整性的一个综 合因素，它能反映顶板结构和构造对巷道围岩稳定性的影响。
二、巷道围岩稳定性评价
组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用机理但在分析过程中没有深入考虑围岩作用机理但在分析过程中没有深入考虑围岩支护的相互作用支护的相互作用只是将各支护结构的最大支护只是将各支护结构的最大支护力简单相加从而得到复合支护结构总的最大支力简单相加从而得到复合支护结构总的最大支护力缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步护力缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分析探讨分析探讨计算也与实际情况存在一定差距计算也与实际情况存在一定差距一一般不能作为准确的定量设计般不能作为准确的定量设计但可作为锚杆加固但可作为锚杆加固设计和施工的重要参考
① 1945~1950年，机械式锚杆研究与应用；
② 1950~1960年，广泛采用机械式锚杆，并开始对锚杆支护进行系统研究； ③ 1960~1970年，树脂锚杆推出并在矿井得到应用； ④ 1970~1980年，发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并应用，研究新的设计方法， 长锚索产生； ⑤ 1980~1990年，混合锚头锚杆、桁架锚杆、特种锚杆等得到广泛应用，树脂锚 固材料得到改进； ⑥ 1990~2000年，以螺纹钢锚杆为代表的锚杆加之长锚索得到了广泛应用； ⑦ 2000~至今，以高强、高预应力锚杆及锚索得到了广泛应用。
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。
巷道支护方式类型
巷道支护方式类型：（1）表面支护和内部支护（2）主动支护与被动支护（3）刚性支护与可缩性支护（4）临时支护与永久支护（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。
（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（7）巷内基本支架支护、巷内加强支护、巷旁支护。
巷道支护：煤巷支护、岩巷支护、半煤岩巷道支护。
平巷支护、斜巷支护、垂直井巷支护、硐室支护。
回采巷道支护、准备巷道支护、开拓巷道支护。
上覆岩层，即为需控岩层，包括直接顶和基本顶。
直接顶—能够在采空区内不规则冒落、不能向煤壁前方和老塘矸石上永久传递力的、其作用力必需由支架全部承担的那部分岩层的总和。
基本顶—自身能够形成平衡结构、能永久地向煤壁前方和老塘矸石上传递力的、其运动对采场矿压有明显影响的、其作用力无需由支架全部承担的那部分岩层的总和。
竖三带：垮落带；裂隙带；弯曲下沉带直接顶的形态：颗粒，膨胀，团块，分层裂隙共生，双向裂隙，单向裂隙，上软下硬，下软上硬，分层，整体。
特征见课件直接顶10种形态最终可归纳为：“豆腐渣”形顶板（松软顶板）破碎顶板，短砌体梁顶板，复合顶板，分层型顶板，完整型顶板。
老顶存在类拱式、拱梁式和梁式三种基本结构第一种模型是代表松软老顶结构的，它由小块状岩体挤压而成，其传递力的迹线像一个半拱形，随采场推进，该半拱周期性运动，为区别于静态拱的概念，故称之为“类拱”。
第二种模型是代表中硬老顶结构的，它由多个岩块规则排列、挤铰而成，其传递力的迹线呈折线状，结构中岩块数只有3~4个，可对块间的平衡进行力学分析。
这种结构的下限呈类拱的特征，上限呈坚硬老顶结构的特征，因此，称之为“拱梁”结构，第三种模型是代表坚硬老顶结构的，它由2~3个岩块挤铰而成，按传统的叫法，称之为“梁式”结构。
三种典型采场的矿压显现存在以下5点异同：①三种老顶随采场的推进，均具有周期性运动，采场支架也没有承担老顶的全部作用力，从采空区侧也可常看到老顶的悬露状态，它们都表明了三种老顶均以结构的形式存在；②老顶结构失稳前，距煤壁不远处的顺槽顶底板移进速度均存在普遍增加的现象，其量值为平均的2倍以上，坚硬老顶还存在多次峰值和“反弹“现象③顺槽与采场矿压显现峰值间存在一个时间差，一般顺槽在前，采场在后，它使预报采场来压成为可能，这个时间差的大小依次为松软老顶最短，中硬老顶次之，坚硬老顶最长④引起老顶结构失稳的原因，一是断裂，二是变形。
深井巷道围岩控制及支护研究
变形量 。 这一特点是由深井巷道围岩处于破裂状态和深井巷道围岩有 较大的破裂范围决定的。深井巷道矿压显现的另—个显著特点是 ， 巷 图 １ 巷道 断面和锚 索支护 图 道刚掘出时的变形速度很大。根据现场观测表明， 深井巷道刚开挖时 ４ 支 护材料 选择 的变形速度可达 ５ ０ ｍ ｍ ／ ｄ以上。因此 ， 深井巷道变形速度的上述规律 ｕ型钢拱形可缩性支架。 拱形 Ｕ型钢可缩 『 生支架的优点是 ： １ ） 支 特别是对非均匀载荷 ， 不稳定围岩和动压巷道有 良好的 表明 ： １ ） 巷道围岩破裂区的形成经历 了一个时间过程（ 此时间过程 的 架受力均匀 ， 长短与围岩破裂范 围即破裂区厚度有关 ） ； ２ ）深井巷道围岩破裂的发 适应 陛。 ２ ） 由于支架铰接处弯矩较小 ， 从而使支架承载能力提高了 ２ — 展速度在巷道刚开掘时较 陕， 以后逐渐衰减 ， 直至破裂 区完全形成 ； ３ ） ３ 倍。 ３ ） 支架的可缩 『 生 较好 ， 支护效果好 。 拱形 Ｕ型钢可缩 『 生 支架 的缺 变形趋于稳定的时间长和长期蠕变 ； ４ ） 巷道底臌量大。围岩破裂将使 点是 ： １ ） 在煤层开采厚度较小的情况下掘进巷道时 ， 不利于保持巷道 巷道围岩稳定性降低 ； 破裂范围越大 ， 巷道围岩稳定ｌ 生越差 ， 但破裂并 顶 板 的完整 『 生 和稳 定 性，在 工作 面与 巷道 连接处 比较难 以安 装 ； ２ ） 在 不意味着围岩失稳。围岩破裂意味着围ｇ－ ｇ ｋ 于残余强度状态 ， 但仍然 非机械化掘进的条件下 ， 拱形巷道断面施Ｔ也比较困难 。 具有一定承载能力。 例压力越大 ， 残余强度越大 ， 破裂围岩的承载能力 也越大。因此 ， 远离巷道周边 ， 在破裂区与塑『 生 区交界处 ， 破裂 围岩可 以达到很高的承载能力 。而 围岩失稳 （ 如 冒顶 ） 属于力的平衡 问题． 它 取决于岩层重力与周围岩体 的摩檫力和支架阻力等是否处于平衡状 态。 综上所述， 应允许深井巷退围岩破裂 ， 但必须将破裂控制在一定范 围内。 允许围岩破裂有利于充分利用围岩的 自承能力， 减小支架载荷。
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。
井巷施工技术——巷道支护
硅酸盐水泥的应用
标号高：重要结构的高强混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土； 凝结硬化快：喷射混凝土支护； 耐冻性好：冬季施工和遭受反复冻融工程； 水化热多、周期长：不适用于大体积混凝土； 抗软水及化学腐蚀性差：不适宜于海水、矿物水、流动的淡水及
有水压的水（或体积膨胀或生成溶于水的氢氧化钙、铝化钙等）
水泥的强度（取决于矿物成分和细度）
用软练法检验
水泥和标准沙（1∶2.5）+ 定量水（水灰比0.5）制成标准试件
（4×4×16cm）；养护 ；试验（抗折抗压）。 温度20℃±1℃，相对湿度＞90% 3d, 28d
强度和标号：425、425R、525、525R、625、625R，见表6-2。
第一节 支护材料
棚式支架
梯形金属支架 拱形可缩金属支架
———— 石材整体支护
料石 砖
————
锚喷支护
金属锚杆、锚索 木锚杆
木支架
钢筋混凝土支架
混凝土
钢筋混凝土
竹锚杆
金属网 混凝土
水泥：种类、适用条件
混凝土：组成、技术性质、外加剂、配合比 钢材：矿用型钢（工字钢、U型）
一．水泥
水泥是一种加水拌合而成的可塑性浆体，能将砂、石等散粒材料
水泥的水化热
水泥的水化反应是放热反应，其水化过程放出的热称为水泥的水 化热。大体积混凝土水化热造成的内外温差，可导致混凝土开裂；但
水化热对冬季混凝土施工则是有益的，水化热可促进水泥水化进程。
水泥的贮存条件
按不同品种、标号及出厂日期存放。 一般存储条件下：三个月后强度降低10~20%，六个月后强度降低 15~30%，1年后强度降低25~40%。
胶结成为整体并经物理和化学过程形成坚硬的人造石结构。
煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对策
煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对策煤矿深部岩巷的围岩稳定是影响矿山生产和矿工安全的重要因素之一。
随着采矿深度的加深，地质条件不断复杂，针对围岩稳定问题所采用的支护措施也相应发生了变化。
本文将针对煤矿深部岩巷的围岩稳定问题，介绍目前主要采用的支护措施。
一、围岩稳定问题主要原因及状况煤矿深部岩巷的围岩状况取决于地质条件、矿井开采方法和支护技术等多方面因素。
而围岩稳定问题的主要原因是侵入岩体裂隙、煤与围岩的剥离、断层和悬片等地质构造因素，以及采矿过程中地应力、动态荷载等因素的影响。
根据对煤矿深部岩巷实际状况的观察和统计，围岩的破坏表现主要有以下几种情况：1. 构造破坏侵入岩体的层理平行裂隙、节理和断层等构造会对围岩产生压力和影响。
2. 围岩剥离破坏围岩与煤体接触面上的剥落是导致围岩破坏的主要原因之一。
3. 动态荷载破坏矿山内外地应力的不平衡和矿井周围的龟裂、坍陷等活动都会造成动态荷载破坏围岩。
4. 应力变形破坏由于煤下伏固结导致地压增大、煤层胀缩等原因，导致围岩内部应力的非均匀分布，使部分围岩出现变形甚至破坏。
二、支护措施随着深部煤矿的不断发展，相应的支护措施也在不断改善。
以下介绍目前主要采用的支护措施。
1. 锚网加喷筋锚网加喷筋是一种常见的支护方案。
在锚网上加喷筋可以有效地加固锚网支护体系，增强围岩的承载能力，提高围岩的端部支承能力，并降低支架变形。
2. 钢拱架加锚固钢拱架支护是一种先进的支护方案。
通过预埋弯折钢管或钢拱架加固矿井，增强围岩承载能力，具有自重轻、支护性能好、施工快捷等优点。
3. 高压注浆高压注浆是一种常见的地下工程支护方式，也适用于煤矿深部岩巷的支护。
注浆可以增加围岩的强度，缩小裂缝，改善围岩结构，提高围岩的稳定性。
4. 防水壁加注浆当煤井遭遇地下水问题时，可以采用防水壁的方式解决。
防水壁可以在地面上设置预制的混凝土和钢板或地下钻孔钢筋混凝土壁进行浇筑。
加注浆体可以提高围岩强度，并形成一定的脱水带，减少水的渗透和渗漏。
简述巷道围岩控制技术
简述巷道围岩控制技术一、引言巷道围岩控制技术是煤矿开采中的一个重要环节，其目的是保障工人安全、提高生产效率和降低成本。
随着科技的发展，巷道围岩控制技术也在不断创新和完善。
二、巷道围岩的特点巷道围岩是指煤矿中开采出来的空间所包围的岩体。
其特点主要有以下几个方面：1. 岩层厚度大：由于煤层多数为平面构造，因此开采时需要在地下挖掘出一条宽度较大、长度较长、高度较低的通路，因此巷道围岩厚度相对较大。
2. 岩层变形能力弱：由于巷道围岩受到地质构造和开采活动的影响，其变形能力相对较弱。
3. 工作环境恶劣：由于工作环境复杂，如地质条件不稳定、气体浓度高等，使得巷道围岩控制技术更加复杂和危险。
三、巷道围岩控制技术分类根据不同的需求和要求，巷道围岩控制技术可以分为以下几种：1. 支护技术：通过设置支架、钢架等方式对巷道围岩进行支撑，以达到稳定和控制的目的。
2. 加固技术：通过注浆、锚杆等方式对巷道围岩进行加固，以提高其强度和稳定性。
3. 预应力技术：通过设置预应力杆等方式对巷道围岩进行预应力处理，以提高其承载能力和抗变形能力。
4. 水泥注浆技术：利用水泥注浆剂对巷道围岩进行加固和封闭处理，以达到稳定和防水的目的。
5. 喷射混凝土技术：通过喷射混凝土对巷道围岩进行加固和支护，以提高其承载能力和稳定性。
四、巷道围岩控制技术应用在实际生产中，根据煤矿地质条件、工作环境和开采方式等不同情况，选择不同的巷道围岩控制技术。
以下是一些常见的应用情况：1. 支护技术：在煤矿开采中，支护技术是最常用的一种巷道围岩控制技术。
其优点是支护结构简单、施工方便、成本低等。
2. 加固技术：当巷道围岩强度较弱或存在大块岩体时，加固技术可以提高其承载能力和稳定性。
常见的加固方式有注浆、锚杆等。
3. 预应力技术：预应力技术主要用于需要长期稳定的巷道围岩中。
通过设置预应力杆等方式对巷道围岩进行预应力处理，以提高其承载能力和抗变形能力。
4. 水泥注浆技术：水泥注浆技术主要用于防水和封闭处理。
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巷道围岩控制方法与支护方式
[摘要]在煤矿生产过程中，巷道围岩控制与巷道的支护是非常重要的环节，关系到煤炭生产的高产高效与采煤安全生产。
降低巷道围岩应力，提高围岩的稳定性，合理选择支护是巷道围岩控制的主要途径。
本文主要阐述了巷道围岩压力及影响因素、巷道围岩控制措施、方法和巷道保护与支护措施等技术问题。
【关键词】巷道；围岩控制；支护方式
在煤矿生产过程中，巷道围岩控制与巷道的支护是非常重要的环节，关系到煤炭生产的高产高效与采煤安全生产。
降低巷道围岩应力，提高围岩的稳定性，合理选择支护是巷道围岩控制的主要途径。
回采导致的支承压力不但数倍于原岩应力，并且，影响范围大。
巷道受回采影响后，围岩应力、围岩变形成几倍、几十倍急增。
巷道围岩控制的实质是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，防范回采引起的支承压力的影响，控制围岩压力。
本文主要阐述了巷道围岩压力及影响因素、巷道围岩控制措施、方法和巷道保护与支护措施等技术问题。
1、巷道围岩压力及影响因素
1.1、围岩压力
（1）松动围岩压力。
因巷道挖掘而松动、塌落的岩体，其重力直接作用在支架结构物上的压力，表现为松动围岩压力载荷形式，如支护没有有效控制围岩变形，围岩形成松动垮塌圈时，造成松动围岩压力，顶压显现严重。
（2）变形围岩压力。
支护可控制围岩变形的发展时，围岩位移挤压支架而出现的压力，即：变形围岩压力。
在围岩、支护力学体系中，围岩与支架互相作用，围岩就对支架施加变形压力。
弹性变形压力是围岩弹性变形时作用在支架上的压力，弹性变形出现的速度很快，变形量相当小，围岩、支护相互作用的过程，实际作用较小。
塑性变形压力是因为围岩塑性变形和破裂，围岩向巷道空间位移，使支护结构受压，这是变形围岩压力的基本形式。
塑性变形的状况由巷道塑性区和破裂区的范围所决定。
塑性区的扩展具有时间效应，它不再扩展时，围岩变形速度就下降。
（3）膨胀围岩压力。
与变形压力不同，它是由吸水膨胀导致的。
从表面上看，膨胀压力是变形压力，而两者的变形机制完全不同。
一个是与水发生理化反应；一个是围岩应力与结构效应。
（4）冲击撞击围岩压力。
冲击围岩压力是围岩积累了大量弹性变形能后，立即释放的压力；撞击围岩压力是采面上覆岩层剧烈运动对巷道支护体产生的压力。
1.2、围岩压力的影响因素
围岩压力的影响因素可分为开采的技术因素和地质因素。
在开采技术因素中，影响最大的是回采状况，就是巷道与采煤工作面的相对空间、时间关系。
如：巷道是处在一侧、两侧或邻近煤层采动影响环境下，是受一次还是受多次采动影响，采动影响是稳定了，还是正处于采动中。
还有就是巷道维护方法，如：巷旁支护方式、巷道断面形状和大小、巷道掘进的方法、巷道基本支护的类型与参数等。
主要地质因素主要有：原岩应力状态、围岩力学性质、岩体结构、岩石的组成和胶结状态、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，把作用在巷道周围的集中载荷，转移至离巷道较远的新支承区，实现降低围岩应力。
（2）采用围岩钻孔注浆、锚杆支护、锚索、巷道周围喷浆、支架壁后充填、围岩疏干封闭等措施方法，增高围岩强度，优化围岩受力条件和赋存环境。
（3）架设支架可以对围岩加径向力，支撑松动塌落岩石，加大巷道的围压，保持围岩三向受力状态，提高围岩强度，限制塑性变形区和破裂区的发展。
按巷道矿压显现规律，巷道支护可分为巷内支架支护、加强支架支护、巷旁支护和联合支护等形式。
3、选择巷道支护形式
煤矿井巷的回采巷道的长度一般占矿井巷道总长度的60%~70%。
开拓巷道布置在较稳定的岩层内，回采巷道受煤层开采产生应力集中的影响，回采巷道支护的选择和维护就比较困难，这是一些巷道的支护方式与围岩的变形特性不适应，巷道支护的参数选择不科学；巷道支护装备和机具配套的不合理；新的材料、工艺和设备配套的技术措施、规范等跟不上，导致巷道支架失效，维护较难，必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，选择适合煤矿条件的支护形式；二是选择较为技术先进的支护形式，改善生产条件、减轻员工的体力劳动强度；三是巷道支架遵循巷道围岩变形规律。
确保巷道断面满足煤矿生产中的掘进、采煤、通风、运输等需要，为采煤提供有利的条件；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、高效和集约生产奠定基础。
总之，关于巷道围岩压力及影响因素，煤矿技术人员要进行理论分析和进行实践总结，关于采取哪些围岩保护和支护措施、方法，选择何种巷道支护方式，应在地质和采矿理论的指导下，从矿井地质的实际出发，科学进行分析和论证而确定。
参考文献
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[2] 倪先杰等：刘庄矿首采面回采巷道支护形式的选择，陕西煤炭，2008.6
[3] 陈士恒：浅谈巷道底鼓的防治措施，中小企业管理与科技，2009.36
[4] 卢海亲：巷道底鼓机理与控制措施的研究，商品与质量，2010.16
[5] 黄胜等：浅谈巷道底鼓的防治措施，矿业工程，2006.5。