煤矿巷道支护技术的研究与应用

煤矿巷道支护技术的研究与应用

【摘要】本文介绍了煤矿巷道支护技术种类，分析了当前煤矿巷道支护现状与存在的问题，重点阐述煤矿巷道锚杆支护技术的应用。实践表明，锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式，在煤矿巷道掘进生产过程中发挥着重要的作用，十分显著的提高了巷道支护效果，保证了采煤工作面的安全、快速推进，并有效地促进了煤炭产量的大幅度增长。

【关键词】煤矿巷道支护锚杆支护

1 煤矿巷道支护技术的种类

煤矿巷道支护技术可分为多种，按照支护对围岩的作用方式来划分，可将其分为四种：首先，一种是可以改善巷道围岩力学性质的；一种是作用在巷道围岩表面的；一种是同时作用在巷道围岩表面和围岩内部的；一种是降低巷道应力的。

其中，砌碹支护技术就是属于作用在巷道围岩表面的支护技术，也是一种应用很早的技术，目前一些矿井中仍然在使用，但一般也只能用于特殊巷道和硐室。棚式支护曾经在煤矿巷道中占有主要的地位，被广泛应用，但随着矿井的不断加深和地质条件复杂性的提升，其逐渐被锚杆支护所代替。锚喷支护性能优越，是首选的岩巷支护技术，同时锚杆支护技术也成为了主要的支护方式。应力控制技术属于能够降低巷道应力的支护技术，但由于其复杂性，并未得到广泛的应用。当前应用最为广泛的还是锚杆支护技术。

2 当前煤矿巷道支护现状与存在的问题

2.1 锚杆支护技术发展状况

就目前看来，我国的不少煤矿开采的深度已达到1000余米之上，不仅仅开采深度大，而且地质构造及其复杂，存在矿井灾害发生的可能性，给煤矿的开采带来了很大的困难。但在不断地技术改革和大量的资金投入，新型的技术和材料被应用到巷道支护中，为煤矿巷道支护技术提供了很大的保障。目前，就应用范围而言，锚杆支护技术已经由稳定的岩层、静压巷道、全岩巷道发展到了松软破碎岩层、动压巷道、采区煤巷；就锚杆的种类而言，也有了很大的改善，从木锚杆发展到了多种多样的金属锚杆；就支护形式而言，锚杆支护的形式由单一的锚杆支护发展到现在的锚网带及锚索等多

种方式联合支护。这都大大推动了锚杆支护技术的发展，使得锚杆支护达到了97.15%的应用率。

2.2 锚杆支护存在的问题

虽然煤矿公司在巷道支护方面投入了很大的支持，但巷道支护技术仍存在很大的问题。其主要表现可概括为以下几点：

（1）随着矿井深度的不断增加和地质构造复杂性的增加，使得巷道的压力也越来越大。复杂的地质条件极可能留下煤柱、采区煤柱、断层构造带煤柱造成应力集中，就会增加煤矿巷道的支护难度，由于开采的进行锚杆从托盘拉断或者跟随煤体移动，也都会造成巷道的支护困难。

（2）当前的深部巷道围岩破坏机理仍然存在很大的问题，需要更多的理论研究来支持和完善相应的控制工作。

（3）当前仍然采用工程比拟法来对巷道的各个参数进行指导，没有形成一个科学严谨的计算机动态辅助系统和巷道支护合理性

评价系统来支撑锚杆支护工作，也就无法保证巷道的最佳效果和煤矿的安全经济效益。

（4）软岩破碎带等地点锚网喷二次支护理论无法在深部动压影响区、构造压力带、软岩破碎带等特殊条件下使用，仍需进一步研究。

（5）当前使用的支护材料普遍采用螺距较大、锁紧力低的全螺纹锚杆，并且经受到大震动（如：放炮）后易出现松动的情况，还有其他一些材料和器械都不适应煤矿深部的巷道条件，无法满足所需的支护条件。

3 煤矿巷道锚杆支护技术的应用

锚杆支护技术的已经广范应用到多种煤矿巷道中，包括地质条件极其复杂的千米深井高地应力巷道、软岩巷道、强烈动压影响巷道、沿空掘巷与留巷。下面就其应用进行具体分析：

3.1 极软岩巷道中的锚杆支护技术应用分析

软岩煤矿的煤层和顶底板岩层胶结相对较差，并且煤岩体存在一些问题：如强度低、松散破碎、易风化、易崩解、遇水膨胀等，这就使得在软岩矿井中的巷道支护变得更加困难。对于具有膨胀性的极软岩，应该挖掘断面，并且使其呈直强半圆拱形，巷道采用树脂全场预应力锚固支护，同时用w护板、钢筋网、菱形金属网护表，锚杆全部垂直巷道表面。根据实际情况进行具体的参数设定后，总

体上可以保证围岩的形变在可接受范围之内，从而保证煤矿的安全生产。

3.2 深部沿空留巷中的锚杆支护技术应用分析

深部沿空留巷中的支护问题是一项较为寄售的难题，要做好其支护工作，首先要根据本地巷道的实际参数确定锚杆的使用情况，如有的巷道可以组合使用强力锚杆和锚索，并使用w钢带和金属网户顶，应用高预应力和强力锚杆等强化支护效果。虽然巷道的围岩位移会明显增加，但在整体上能够保证围岩和填充体的稳定。因此，可以满足煤矿安全生产的需求。

4 结语

目前的煤矿巷道的支护技术多种多样，其中锚杆支护技术占据了非常重要的地位，在煤矿巷道中得到了广泛应用。它不仅保证了煤矿企业的安全生产，还在在很大程度上提高了煤矿的经济效益，可以说是采掘技术的一次革命。实践证明，锚杆支护是最经济、最有效的支护技术之一，是煤矿实现高产高效生产必不可少的关键技术之一。煤矿锚杆支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。目前已开发出包括巷道围岩地质力学测试、动态信息支护设计、高强度与高刚度支护材料、快速施工机具与工艺、工程质量检测与矿压监测及锚固与注浆联合加固在内的锚杆支护

成套技术，成为首选、安全高效的主要支护方式。高强度、高刚度锚杆支护技术成功应用于千米深井巷道、软岩巷道、强烈动压影响巷道、沿空掘巷与留巷、采空区留巷等复杂困难条件，围岩的强烈

变形得到有效控制，取得良好的支护效果。总起来说锚杆支护技术是不仅保证了采煤工作面的安全、快速、高效推进，煤炭产量和效益的大幅度增长，而且也深刻地改变了矿井的开拓部署与巷道布置方式，促进了矿井的和谐发展。

参考文献：

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