煤矿掘进支护问题及应对方法探讨马启跃

发表时间：2018-12-04T17:59:12.993Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：马启跃[导读] 我国很多煤矿开采工作基本都在地下环境中开展，有着繁重的井下作业任务。

国家能源集团神东煤炭集团上湾煤矿鄂尔多斯市 017209 摘要：目前，我国很多煤矿开采工作基本都在地下环境中开展，有着繁重的井下作业任务。在地下煤矿开采的过程中，将大量的巷道挖掘工作做好是首要前提，只要这样才能够为煤矿的开采及运输提供可靠的保障。但是，地下的地质环境十分复杂，存在着很多的变化因素，并且无法进行准确的预测，并且在煤矿井下开发过程中，环境十分恶劣，条件十分艰苦，容易在挖掘巷道时出现片帮、冒顶等安全事

故，这对人员财产的带来了巨大危险，如果不加以重视，势必会导致出现严重人员伤亡和财产损失等情况。因此，对于煤矿井下作业而言，必须提高对煤矿掘进支护工作的重视程度，最大限度保障围岩的稳定性，确保煤矿开采能够安全开展，以此进一步推动煤矿事业更好发展。

关键词：煤矿掘进；支护问题；应对方法；分析

引言：人们的日常生活、国家工业的持续发展等诸多社会活动都离不开煤炭，所以煤矿开采工作关系着国家的发展。煤矿开采是在地下进行的，地下环境复杂多变并且不能够准确预测地下的相关情况，若煤矿掘进支护工作做不好，很容易引发一系列煤矿事故，造成不必要的人员伤亡和财产损失，可见煤矿掘进支护工作是十分重要的一项工作。调查研究发现，当前中国在煤矿掘进支护工作方面存在着一系列问题，需要及时解决，推进中国煤矿业的发展。就目前来看，我国大多数的煤矿的开采工作都是在地下环境中进行的，需要完成大量的井下作业。在地下开采煤矿的过程中，首先要在地下进行大量的巷道挖掘工作，只有这样煤矿的开采、运输工作才能得以顺利进行。但地面以下的地质环境复杂多变且难以准确预测，在矿井下面工作过程中，环境艰苦，条件恶劣，在挖掘巷道的过程中极易发生巷道坍塌等事故，继而造成严重的人员伤亡和大量的经济损失。

1.煤矿掘进支护的问题 1.1煤矿支护技术问题

就目前各个煤矿企业发展情况来看，煤矿挖掘支护技术都存在一定的问题。不同的矿井形态，应该要采用不同的支护技术，对于矿井内的矩形断面的支护，更是要根据相应的情况来选择适合的支护。但是许多企业在矿井支护工作中为了节省资金只采用一种支护，在煤矿开采中就会导致岩层发生坍塌的情况。掘进支护施工在设备上也存在同样的问题，一些小型断面的支护其实利用小型设备就能够完成，但是大型断面依然采用小型设备施工，就没有办法达到支护的作用，这样在支护施工过程中就会出现一定的问题。中国对煤炭的需求量与日俱增，煤矿开采必须提高工作效率，加大煤矿开采量以便供应各项生产活动。但是，从当前中国各大煤矿企业发展情况来看，煤矿企业在掘进支护技术上存在着一些问题。由于中国煤矿矿井形态各异，需要根据矿井的实际情况来选择相应的支护，采用不同的支护技术。但是大多数煤矿企业由于资金有限，所以在煤矿的掘进支护工作中仅仅采用一种掘进支护技术。假如掘进支护技术不适于矿井的实际情况就会很容易导致岩层发生坍塌，造成煤矿事故。支护技术影响煤矿开采，煤矿企业必须高度重视支护技术的选用，提高支护技术从而促进煤矿开采。

1.2煤矿支护设备问题

煤矿为能够有更多的资金发展建设，在对掘进支护施工中所选用的工具无论从什么角度上看，都是没有办法满足对煤巷内岩层的支护，这样就会很容易造成煤矿内安全隐患。比如有些煤矿在掘进支护施工中选择快硬水泥锚杆等工具，这些工具只适用于地面工作，对于地下复杂的环境是不适应的，很容易发生事故，对工人的安全造成威胁。中国企业工厂分布全国各地，对煤矿的需求量巨大，每天都要对煤矿进行大量开采来供需各项生产活动。虽然长期进行煤矿开采，但是由于资金分配不均，使得煤矿支护设备质次、老旧，其选用的工具都不能满足对煤巷内岩层的支护，导致煤矿安全事故的发生。大部分煤矿为了节约资金，在掘进支护施工中会选择如快硬水泥、锚杆等工具，这类工具大部分适用于地面工作，不适用于地下这样复杂多变的环境。

1.3机械化程度问题

虽然我国煤矿掘进支护技术发展的比较早，但是在发展中受到多方面因素的影响，机械化程度在发展中极为缓慢。当前，我国煤矿企业在煤炭掘进支护中所采用的设备依然是悬臂式挖掘机，需要工作人员在矿井中实施空顶支护，悬臂式挖掘机没有办法满足在井下掘进支护。同时，采用该种挖掘机需要工作人员在施工的时候携带锚杆设备，这样在一定程度上影响施工的效率，同时也会影响到工作人员的安全，在施工过程中很容易出现安全事故。中国煤矿掘进支护工作开展较早，但是由于多方面的原因使得煤矿掘进支护施工中机械化程度发展较缓慢，机械化程度远远达不到煤矿掘进支护工作的要求。到目前为止，中国煤矿企业在煤矿掘进支护施工中使用的机器设备仍然是悬臂式挖掘机，这种机器设备要想在煤矿掘进支护中工作，就需要煤矿工人在地下矿井中实施空顶支护，不然这种机器设备是不能在井下进行掘进支护工作的。悬臂式挖掘机在施工时还需要矿井工作人员携带锚杆设备才能使机器设备正常工作运行。但是工人携带锚杆设备、实施空顶支护等工作都在一定程度上影响施工的工作效率，也严重威胁矿井工人的安全，很容易引发安全事故，给煤矿企业带来巨大的损失。

2.煤矿掘进支护问题应对方法及措施 2.1积极更新相关机械设备

在煤矿掘进支护工作过程中，支护设备属于基础保证，同时也是影响支护工作的关键因素，因而为能够较好应对支护工作中存在的问题，首要任务就是应当更新支护机械设备。煤矿企业内部领导及管理人员应当对掘进支护机械设备的重要性加强认识，在设备选择及购进方面投入更多资金，从而配备高质量掘进支护设备，保证所选择机械设备能够与地下复杂环境相适应，以便使煤矿支护工作能够得以更好开展，防止由于设备问题而导致出现安全事故。另外，在实际支护施工过程应当依据实际情况选择合理机械设备，应配备多种类型机械设备，保证各种机械设备类型均齐全，避免设备单一而造成安全问题出现，同时还应当对机械设备及时进行更新，使支护工作效率能够得以提升，降低安全事故发生率。

巷道修复方案

袁庄矿巷道修复方案

淮北矿业股份有限公司工程技术研究院淮北矿业股份有限公司袁庄煤矿安徽理工大学二o一一年七月目录一、工程概况?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 二、修复方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 三、支护设计????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 （一）永久支护????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 （1）巷道断面?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 （2）永久支护形式、工艺????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 （二）临时支护方式?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 1、支护形式：?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 2、支护材料：????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 3、支护参数：?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 4、支护平、剖、断面图????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 5、质量要求??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9 6、保证措施???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9 （三）架棚质量保证措施???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10 1、技术质量标准??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11 2、质量保证措施??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 （四）锚杆（索）质量保证措施???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13

巷道支护方法

巷道支护方法一、围岩分类稳固程度岩性主要特征（1）1类a：极差断层破碎，稳定性极差。（2）1类b：局部冒顿，破坏形式多为冒顿、破碎及松散。（3）2类：岩性泥化程度较轻，岩石裂隙发育层理发育完整，夹层强度较低，破坏形式多为局部片帮或冒落。（4）3类：岩体较完整，节理及裂隙发育不完整。（5）4类:岩石较完整，自身强度较高，构造影响较小。二、针对四类围岩的支护方式（1）1类a围岩支护。由于该层次支护的岩体多破碎，且整体稳固性较差，破坏形式多为冒顿，可采用锚索及锚喷网的支护方法。并在掘进时可采用锚喷的支护方式，支护段的距离面长度小于 2 m。所采用的混凝土型号为C20，喷浆厚度为100 mm，锚杆间距为900 mm×1 000 mm，长度为2 000 mm，网格型号为100 mm×100 mm。（2）1类b围岩支护。该阶段围岩的整体稳固性较差，且裂隙发育，以碎块状的结构为主，节理面泥化，多为冒落、片帮等破坏形式。因此，可采用锚喷网联合支护的方法，且在局部加上钢筋梯子梁及锚索。支护参数设置为：锚杆间排距为900 mm×1 000 mm;顶锚杆为φ20 mm，长度为2 000 mm;帮锚杆φ18 mm，长度为2 000 mm。金属网的规格为1.1 m×1.2 m，网格100 mm×100 mm，

钢筋直径也为4 mm ～6mm。对于巷道淋水较大的位置，应将1个导水孔安好与直径相匹配的胶管，并进行注浆加固，封住淋水; （3）2类围岩支护。该围岩稳定性较差，且多出现片帮、冒落。鉴于此种情况，可采用锚喷支护，并对其进行局部加网，提高围岩的自撑能力，最终确保巷道的安全性。所采用的混凝土型号为C20，锚杆间的距离为900 mm×1 000 mm，下盘运输巷道顶部锚杆直接可取20 mm，其他巷道顶部的锚杆可取18 mm，喷浆厚度为950 mm。对于特殊位置可采用锚喷网联合支护方法，其金属网的规格为1.1 m×1.2 m，网格100 mm×100 mm，钢筋直径为4 mm ～6mm; （4）3类围岩支护。该阶段的围岩稳定性相对处于稳定状态，其岩石种类大多与角闪斜长片麻岩有着密切关系，且是矿山的主要岩石，分布范围较广，且拥有较好的稳定性。然而，伴随着时间的不断延长，也存在一定的风化问题，特别是遇到淋水现象时，极易泥化，最终影响整体的稳定性。因此，可采用喷射混凝土支护的方法。所使用的混凝土型号为C20，厚度根据围岩实际情况而定，其范围在85mm～95 mm左右，封闭围岩及淋水，并杜绝岩体风化现象的发生。为提高施工速度及质量，可在矿山巷道断面初次喷射45 mm,在1个月内对其进行复喷，并重新计算其厚度。若围岩在某个别位置有风化现象，可采用单根或多根螺纹钢锚杆布置，锚杆间距950 mm，锚杆直径约为50 mm; （5）4类围岩支护。由于该阶段围岩的稳定性较好，且岩性是完整

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。特别是u型钢支架支护由多段弧形构件相互叠置搭接而成，大多支护面呈拱形或环形，主要使用于松软围岩、地压大、底臌严重和两帮位移量大的开拓和采区巷道。 1.4装配式钢筋混凝土支架支护方式装配式钢筋混凝土支架支护施工技术，可以在地面工厂化预制，质量有保证且利于批量化生产和井下机械化安装，不足之处在于不能有效抵抗上覆岩层整体移动而产生的底板沉降及巷帮测压，受扭曲折断而失去支护作用。钢筋混凝土支架支护分一般钢筋混凝土支架、预应力钢筋混凝土支架。预应力钢筋混凝土支架具有抗压性好、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优点，不足之处在于初期投资高，易松动等。

巷道锚杆支护参数设计

巷道锚杆支护参数设计一、锚杆支护理论研究（一）锚杆支护综述 1、锚杆支护技术的发展锚杆支护作为一种有效的、技术经济优越的采准巷道支护方式，自美国1912年在aberschlesin（阿伯施莱辛）的Friedens（弗里登斯）煤矿首次使用锚杆支护顶板至今已有90多年的历史。 1945~1950年，机械式锚杆研究与应用； 1950~1960年，采矿业广泛采用机械式锚杆，并开始对锚杆支护进行系统研究； 1960~1970年，树脂锚杆推出并在矿山得到了应用； 1970~1980年，发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到了应用，同时研究新的设计方法，长锚索产生； 1980~1990年，混合锚头锚杆、组合锚杆、特种锚杆等得到了应用，树脂锚固材料得到改进。美国、澳大利亚、加拿大等国由于煤层埋藏条件好，加之锚杆支护技术不断发展和日益成熟，因而锚杆支护使用很普遍，在煤矿巷道的支护中的比重几乎达到了100%。澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系，处于国际领先水平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W型钢带树脂全长锚固组合锚杆支护技术，尽管其巷道断面比较大，但支护效果非常好。对于复合顶板、破碎顶板及其巷道交叉点、大跨度硐室等难维护的地方，采用锚索注浆进行补强加固，控制了围岩的强烈变形。美国一直采用锚杆支护巷道，锚杆消耗量很大。锚杆种类也较多，有胀壳式、

树脂式、复合锚杆等。组合件有钢带。具体应用时，根据岩层条件选择不同的支护方式和参数。锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前，英国煤矿巷道支护90%以上采用金属支架，而且主要是矿用工字钢拱型刚性支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高，因而亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境，在巷道支护方面积极发展锚杆支护，到1987年，英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支护技术，从而扭转了过去的被动局面，煤巷锚杆支护得到迅速发展，经过近10年实验的基础上，又进行了改进和提高，到1994年在巷道支护中所占的比重己达到80%以上。锚杆支护技术的广泛采用给英国煤矿带来巨大的活力和经济效益。德国是U型钢支架使用最早、技术上最为成熟的国家，自1932年发明U型钢支架以来，U型钢支架发展迅速，支护比重很快达到了90%以上，从井底车场一直到采煤工作面两巷均采用U型钢可缩性支架。但是自20世纪80年代以来，随着矿井开采深度日益增加，维护日益困难。面临这种困境，德国采用不断增加金属支架的型钢质量，逐步减小棚距的做法，这不仅使巷道支护费用增高，而且施工、运输更加困难和复杂。即便如此，巷道维护困难的状况仍然难以改观，于是寻求成本低，运输和施工简单方便、控制围岩变形效果好的锚杆支护变得尤为重要。到20世纪80年代初期，锚杆支护在鲁尔矿区实验成功后获得推广，现己应用到千米的深井巷道中，取得了许多成功的经验。法国煤巷锚杆支护的发展也很迅速，到1986年其比重己达50%。在采区巷道支护中同时发展金属支架、锚杆支护、混凝土支架。俄罗斯锚杆支护的发展也引人瞩目。他们研制了多种类型的锚杆，在俄罗斯第一大矿区——库兹巴斯矿区锚杆支护巷道所占比重己达50%。我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近50余年的历史。从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护，20世纪60年代锚杆支护开始进入采区，但由于煤层巷道围岩松软，受采动影响后围岩变形量很大，对支护技术要求很高，加之锚杆支护理论、设计方法，锚杆材料、施工机具、检测手段等还不够完善，因而发展缓慢。“八五”期间，原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关，在“九五”期间，原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭工业科技发展的五个项目之一，

煤矿巷道支护类型

0引言作为传统能源，煤炭一直在我国的国民经济里占有很大的比重。而随着现代化矿井的建设，在应对井下各种地质环境时保障巷道的安全畅通，则是安全问题的一大重点。煤矿中有各种各样的巷道，名目众多，如大巷、回风巷、运输平巷、副巷等。其中，大巷主要作用为通风和运输用；回风巷作为掘进，开拓，采煤工作面的回风用；运输平巷作为运输用的平巷；副巷作为采区的辅助用的巷道。这些巷道保障井下工作的正常运行。因此如何使用不同的支护来对巷道进行保护是确保矿井安全生产的第一要务。 1破坏巷道的原因分析 1．1岩石的原始应力状态开采以前，岩层都处于原始应力状态。垂直方向上由于上覆岩层的作用形成垂直应力，在垂直应力作用下，岩块要沿三个相互垂直的方向产生变形，而受到相邻岩体对岩块侧向变形的约束面产生侧向应力；一般认为水平方向上的条件是一致的而且都是由于垂直应力所引起的。需要指出的是，岩层中的原始应力除重力应力外，还有可能存在的构造应力、温度应力和膨胀应力等。采动前存在于岩层的原始应力是采动后矿山压力的来源。 1．2巷道囤岩的应力分布采动后围岩的原始平衡状态遭到破坏，各部分应力将重新分布，应力重新分布的结果是顶板的两端出现应力集中区。其中顶板各岩层将因失去支撑面，在自重的作用下，弯曲下沉。结果在其底部出现拉应力，当拉应力超过限度，顶板岩层遭到破坏，围岩应力的重新分布促使岩层产生新的运动。 1．3自然平衡拱的形成及破坏当开掘井下巷道或采出煤炭后，顶板被暴露出来，好像一根梁一样承受着上下岩石的压力。如果不及时进行支护，经过一段时间，梁将向下弯曲，靠近巷道顶板的岩石产生拉应力，当拉应力超过岩石所能承受的极限时，岩石将产生裂隙；并随着裂隙不断增加；岩石开始破碎、脱落下来，其冒落范围不断向上发展，最后形成一个岩拱就不再冒落了，这种拱叫自然平衡拱。巷道形成自然平衡拱后，巷道两帮将承受集中的压力，该压力超过两帮岩石强度时，就要产生裂隙，并向巷道内塌落或片帮，巷道两帮塌落使巷道宽度增大，自然平衡拱也随之扩大；直到形成新的自然平衡拱。这时，巷道支架柱腿承受两帮岩石垮落所产生水平推力，这个力就是巷道的侧压。巷道产生的侧压达到新的平衡后，顶板岩石的压力仍然通过两帮传给底板。当底板岩石较软时，底板受压后，巷道的下底部分将鼓起，称为底压。没有足够的力维护侧压、底压，巷道将遭到破坏。综上所述，掘进巷道时就做好支护工作，防止顶板冒落、片帮和底鼓。因此，在掘进巷道过程中，针对巷道围岩的岩性情况适当选择恰当的支护类型是十分重要的。 2巷道的支护类型及其适用条件 2．1巷道的支护类型根据井下开采的需要，巷道的位置和用途可分为三类即：开拓巷道、准备巷道和回采巷道。三类巷道的支护根据其围岩特性、位置、服务年限又有所不同，常见的巷道支护有木支护，钢筋混凝土支护，料石混凝土砌碹，金属支架和锚喷支护，其中锚喷支护目前应用最为广泛。2．2支护类型的适用条件支护的作用在于改善围岩稳定状况和控制围岩运动发展速度，以维护安全的工作空间。支护方式的选择，决定围岩的稳定状况，对受工作面采动影响小的巷道，可采用沉缩量小的刚性支护，如井下运输大巷井底事场一些开拓巷道。对受采动影响大的不稳定巷道，应选用可缩性支护，如采区的准备巷道和回采巷道。 2．2．1木支架这种支护形式在煤矿掘进生产中比较常见，而且历史很悠久，主要结构是梯形棚子，常见有亲口棚子和鸭嘴棚子两种。亲嘴棚子顶梁与立柱的连接为相互咬合的亲口接合形式，这种方法最简单。它可以在各种地压条件下使用。木棚子的架设质量要求较严格，有一点架设不好，将影响棚子支护效果，因此架设时要认真仔细作业，不能马虎，以免留有后患。木支护的优点是重量轻，容易加工架设，具有一定的强度和可缩性，其缺点是易燃易腐回收复用率低，维护费用高。为了节约木材尽量少用或不用木材支护。 2．2．2金属支架金属支架具有坚固耐用、防火、架设方便、可回收复用等优点，可做永久支护和临时支护。金属支架所用的钢材有槽钢，废旧钢轨，矿用工字钢和“U”型钢等。采用金属支架支护时，可根据巷道的服务年限，选用钢筋混凝土背板或木背板。在地压较大，尤其是动压较大的巷道中，使用金属拱形支架比较理想，它的缺点是重量较大，搬运和修理不方便，初期投资大。目前金属支架大部分用于煤巷，尤其是综合机械化采煤的大断面顺槽更适宜拱形金属支架。 2．2．3石材支护石材支护是指用料石（砖、混凝土或钢筋混凝土等）砌筑的拱形支架，由基础、墙和拱顶三部分组成。在地压较大或不均匀地区，拱顶或墙上会出现拉应力，而料石及混凝土等均为脆性材料，它们的抗拉强度都很小（较比抗压强度），为使碹体不被拉坏，在这些地区应采取针对性措施，如钢筋混凝土砌碹等。料石砌碹能抵抗较大的静压力，具有防火隔水，防止围岩风化和通风阻力小等优点。但它施工工艺复杂，属隐蔽工程，管理困难，速度慢，劳动强度大，常有局部空顶作业的情况，易出现顶板人身事故，成本较高。一般只在井筒附近才使用这种支护。2．2．4锚喷支护 A：支护原理。锚杆支护是新兴的一种支护形式。锚杆支护与一般支架不同，已不是消极地承受巷道的围岩压力，而是把围岩锚固起来，形成支架与围岩共同作用的受力整体，从而减少围岩变形防止围岩冒落。在层状岩层中，锚杆可把薄层的岩石锚合起，形成组合梁，锚杆还可以把松软围岩牢固悬吊在坚固稳定的岩层上，在非层状岩层中，锚杆可将巷道周围的岩块彼此拉紧使其形成一个拱。 B：锚杆的种类。a）木锚杆结构简单，容易制造、成本低，但锚固力小（10kN左右）使用期限短，一般用于围岩压力不大，服务年限不长（1s左右）的巷道，如果经过防腐处理，可服务2~3a。b）压缩木锚杆锚固力比普通木锚杆大，如果进行防腐处理，使用期限可达5a以上。c）金属楔缝式锚杆的优点是结构简单工作可靠。缺点是使用后一般不能回收，岩层较软时不能使用。d）金属倒楔式锚杆的锚固力一般可达40kN以上，适用于服务年限3a以上的巷道，如果服务年限很长，钻眼孔口中最好注入水泥砂浆。e）药卷锚杆的锚固力比倒楔式还要大，可达50kN以上，因此它被广泛地应用于各类巷道支扩中。唯一的缺点是药卷的浸泡程度不好掌握，初期锚固力低。f）钢丝绳砂浆锚杆结构简单制造容易，成本低，可利用废旧钢丝绳做原料，锚固力大。缺点是不能立即产生实锚力。如果将钢丝绳砂浆锚杆配合喷浆使用，可用在服务年限（下转第485页）煤矿巷道支护类型的选择刘睿（淮沪煤电有限公司丁集煤矿修护二区，安徽淮南232001）【摘要】巷道支护是矿井建设和生产中的关键技术问题之一,多年来一直受到岩石力学和采矿工程界的高度重视。现代煤矿开采，随着开采深度的不断加大，巷道支护问题十分突出。本文分析了破坏巷道的原因，针对不同的井下环境提出了不同支护方式。【关键词】巷道；支护技术；安全【Abstract】The tunnel supports and protections is one of in the mine pit construction and of production key technologies questions,for many years continuously has received the rock mechanics and the mining engineering takes highly.Modern colliery exploit,along with unceasing enlargement of mining depth,the tunnel supports and protections issue is very conspicuous.This article analyzed destroyed the reason of tunnel,proposed the different supports and protections way in view of the different mine shaft environment. 【Key words】Tunnel;Support;Safe 435

巷道支护方案

支护方案一、概述二、处理方案现场勘查后，根据现场各部位情况制定施工方案。下盘运输巷采用喷锚网支护，距已施工完成工作面3米；采矿进路开口5m采用喷锚网，矿体部分采用素喷混凝土；交叉点右侧墙体先施工喷锚网支护，再外部砌护；材料库房钢筋混凝土支护。具体施工方案如下： 1、喷锚网支护喷锚网支护混凝土强度等级均为C25；喷锚网钢筋网采用∮8 mm钢筋，钢筋网间距100mmx100mm；锚杆采用∮20 mm螺纹钢筋，1m ×1m间距交错布置，锚杆长度2.2m，施工中可根据具体情况调整钢筋网和锚杆的设置参数。喷射混凝土支护、喷锚支护和喷锚网支护断面应按照相应施工规范进行施工。 1）喷射混凝土喷射混凝土要求凝结硬化快、早期强度高，优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。为了保证混凝土强度，防止混凝土硬化后的收缩和减少粉尘，喷射混凝土中的细骨料采用坚硬干净、细度模数宜大于2.5的中砂或粗砂。为了减少回弹和防止管路堵塞，喷射混凝土的粗骨料粒径应不大于15mm。根据采用的速凝剂性能，通过试验确定其掺量，使喷射混凝土初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。一次喷射厚度。若一次喷射厚度过大，由于重力作用会使混凝土颗粒间的凝着力减弱，混凝土将发生坠落；若喷层厚度太小，石子无法嵌入灰浆层，将会使回弹增大。一次喷射合理厚度，墙50mm，拱

30mm。分层喷射的间歇时间。当一次喷射厚度达不到设计厚度，需进行分次喷射时，后一层的喷射应在前一层混凝土终凝后进行。在常温15℃～20℃下喷射掺有速凝剂的混凝土时，分层喷射的间歇时间为15～20min。混和料的存放时间。由于砂、石含有一定水分，与水泥混合后，存放时间应尽量缩短。不掺速凝剂时，存放时间不应超过2h；掺速凝剂时，存放时间不应超过20min，最好随拌随用。喷射顺序是先墙后拱，自下而上进行。喷射前应埋设控制喷厚的标志，调节好给料速度。在喷射中，喷头应保持不断移动，以便减少回弹，保持喷层厚度均匀。如使喷头按圆形和椭圆形轨迹做螺旋式连续喷射，环形圈应为长轴400～600mm，短轴150～200mm。随时检测喷层厚度，确保达到设计厚度，岩面有较大凹陷处，应予以喷射找平。 2）锚杆施工锚杆孔的施工应遵守下列规定：钻锚杆孔前，应根据设计要求和围岩情况，定出孔位，做出标记；锚杆孔距的允许偏差为150mm；钻孔的孔深、孔径均应符合设计要求。钻孔深度不宜比规定值大200ｍｍ以上，钻头直径不应比规定的钻孔直径小3.0ｍｍ以上；钻孔与锚杆预定方位的偏差为1°～3°。锚杆安装前检查锚杆原材料型号、规格、品种。检查孔内积水和岩粉是否吹洗干净，不合格的锚杆孔要重钻。采用药卷锚固剂进行锚固，锚杆安装采用先灌后锚法，把锚杆体插入孔眼直到底部，杆体安装后，不得随意敲击。锚杆锚入围岩的长度不低于2米。要定期对安装好锚杆进行抗拔力测试，锚杆抗拔力可通过拉拔器作拉拔试验测出数值，不合格的锚杆可用加密锚杆的方法予以补强，并分析总结原因。孔口承压垫座应符合下列要求：钻孔孔口必须设有平整、牢固的承压垫座；承压垫座的几何尺寸、结构强度必须满足设计要求，承压面与锚杆垂直。

巷道支护上应采取的支护原则

巷道支护上应采取的支护原则：根据生产实际及目前矿井巷道压力显现情况，集团公司不同矿井（区）矿井压力大小不一，目前压力较大地点主要有三矿采区巷道、二矿各井个别采区及大巷等为压力较大地点。集团公司目前压力相对较小地点：四矿、一矿。应根据掘进巷道压力值大小确定相应的支护方式，在选择支护方式上宜采用强度大于巷道压力的支护方式。巷道压力大小具体可分为压力较小地段、压力大地段、压力较大地段。同时提倡较大断面施工，在设计时应合理确定支护断面，在满足通风、运输、行人基础上应适当考虑巷道变形，相应扩大设计断面，利于翻修。同时在支护方式选择上要充分考虑施工进度，在保证支护强度的前提下保证巷道施工速度，以适应采区准备需要。第三在原始块段允许的地点提倡锚网、锚网u型钢联合支护方式。 1、技术设计上，大巷、石门等布置上要考虑采动影响问题，尽量不受采区开采动压影响，合理确定间距，在采区布置上，要考虑对巷道压力的影响或少受影响。 2、科学支护，建立健全矿压观测、监测队伍，做好矿压观测、监测工作，收集整理矿压数据、分析矿压显现规律，为巷道有效支护提供科学依据，根据巷道压力值大小合理确定巷道支护方式。

3、合理确定巷道支护方式，做到基本上支得住。对巷道掘送的岩石巷道，顶板坚硬且压力不大的，可采用裸体不支护或光爆喷浆支护方式，对于一般岩巷有一定压力的巷道可采用锚杆、锚网、锚喷支护方式；在原始段掘送巷道中提倡锚网、锚网U型钢联合支护方式，对于压力较小的地点，服务时间较短的巷道应推广锚杆锚网支护方式，根据不同地点选择相应强度锚杆，科学设计锚杆长度，排、间距，压力显现较大地点根据巷道服务年限宜采用选择支护强度较大的支护方式，如U型钢支护，锚网、锚索喷浆、U型钢联合支护等，合理确定巷道断面，锚杆的长度，排、间距，U型钢棚距，单、双棚等。定期、不定期对巷道矿压进行观测、监测，对于巷道翻修要根据矿压数据，分析矿压规律，提倡及时卸压，定时松帮、松顶，并根据巷道压力变形情况及时进行翻修，在巷道变形较小时进行提前翻修，节省人力、减少支护材料报废量，翻修时要采用合适的大断面，采用超大强度的支护。 4、加强巷道施工质量，严格按规程、规定作业，保证支护符合规定要求，巷道要保证成形质量，使其巷道承载能力稳定均匀承压，搞好光爆作业，合理炮眼布置，降低最小抵抗线，适量装药，大力推广应用综掘机掘进，较少爆破对围岩的震动；锚杆、锚索做好锚药的填装，抓好锚眼深度、角度、排间距等工艺施工，紧固好锚杆螺丝，喷浆材料符合

巷道支护差异化管理组织暂行办法

xx公司巷道支护差异化管理办法为进一步推进巷道支护差异化管理工作，结合矿井实际，制定本办法。一、组织领导（一）成立巷道支护差异化管理领导小组组长：矿长副组长：总工程师开掘矿长管理矿长成员：生产科长地测科长安检科长调度主任企管科长供应科长（二）领导小组主要职责：负责安排、协调、检查、督促、推进巷道支护差异化管理工作。二、总体思路以科学发展观为指导，坚持安全效益、生产效率和经济效益“三效”并重原则，以推进技术经济一体化为切入点，进一步推进巷道支护差异化管理工作，着力实现三大转变，即支护理念由“重安全”向“重安全重效率重效益”转变、支护设计由“多巷一策、一巷一策”向“一巷多策”转变、岩性探查由“一级探查”向“三级探查”转变，有效提升巷道施工的安全水平、单进水平，降低巷道支护成本，提升矿井经济效益。三、管理职责（一）生产科：负责编巷道支护设计；负责监督检查作业规程、措施的现场执行情况；负责组织支护质量的抽检、分析及巷道支护设计变更工作。

（二）地测科：负责编制巷道掘进地质说明书、地质预报书，负责组织第三级顶板岩性探查。（二）安检科：负责对巷道支护差异化管理、动态转换全过程及施工质量进行监督。（三）调度室：负责支护动态转换过程的信息传达和协调工作。（四）供应科：负责支护材料、施工及检测等工具的供应。（五）企管科：负责支护材料管理与考核、巷道差异化支护成本分析对比工作。（六）施工单位：负责编制、贯彻、落实作业规程及安全技术措施，保证施工质量。负责第一级、第二级顶板岩性探查，及时汇报施工现场的地质及围岩变化情况等。四、管理流程（一）巷道支护差异化管理流程巷道支护差异化管理工作须以安全为前提，技术做保障，生产效率和经济效益最大化为目标，动态转化是实现路径。巷道支护差异化管理要遵循“初始设计→现场监测→修改完善”的支护设计动态跟踪调整流程，实现支护形式和支护参数的动态转换。（二）支护形式动态转换条件巷道应优先采用锚带网索、锚梁网喷主动支护形式。当遇到地质构造带、顶板破碎带或支护锚杆（或锚索）锚固端不能生根在稳定岩层中，顶板离层值超过规定的临界值时,

巷道支护理论计算

各种理论计算方法一、按悬吊理论计算锚杆参数适用于层状岩层，平顶巷道顶板锚杆；距离顶板周边往上1-1.5m 处最好有一层厚度大于2m 的坚固稳定老顶；上述范围没有老顶时，公式仍可套用。 1、锚杆长度计算： L=L 1+L 2+L 3 式中 L ——锚杆长度，cm ； L 1——锚杆外露长度，为垫板厚度+螺母厚+0.3mm ；cm L 2——破碎直接顶厚度，一般按经验取0.4m ； L 3——锚杆伸入老顶长度，按经验取≥0.30m ，或按锚固粘结力（π d τL 3）等于锚杆拉断承载力（πd 2σ/4）估算，其中：当f ≥3时，L 2= B ，当f ≤2时，式中B ——巷道开掘宽度，m ； f ——岩石坚固系数。 H ——巷道掘进高度，m φ——两帮岩层的似内摩擦角。 D ——为锚杆直径， τ——为锚固剂与锚杆粘结强度，MPa σ——为锚杆抗拉强度，MPa 。 2、锚固力Q ：锚杆锚固力应等于杆体承载力，杆体能承载平均作用范围内岩石的重力。 Q =π(d/2)2σ=kab γL 2 式中：σ——锚杆抗拉强度，MPa d ——杆体直径 k ——安全系数，取1.5-1.8 a ——锚杆间距 b ——锚杆排距 γ——岩体容重 L 2——巷道顶板破碎带高度。 3、锚杆间距、排距计算：设计令间距、排距均为a ，则 a=（Q/K L 2γ）1/2 式中α——锚杆间排距，m ； Q ——锚杆设计锚固力，150KN/根 L 2——冒落拱高度，取0.25m ； γ——被悬吊岩石的重力密度，取27KN/m 3； K ——安全系数，一般取1.5-1.8。 4、混凝土喷层厚度t 根据锚杆喷射混凝土支护技术规范，喷射混凝土支护厚度，最小不应小于50mm ，时。2≤f

巷道支护

各矿井掘进巷道支护参数优化指导意见随着近年来各矿井工作面逐渐向井田深部延伸，开采条件逐步变差，断层、地质构造、矿压显现加强、涌水量增大等对巷道支护的影响越来越突出，各矿井相应增加了支护费用。但各矿井在实际支护过程中，对于顶板状况没有根据围岩特征区分对待，个别矿井出现该由连采队一次挂设的网安排二次施工，锚索布置相对密集，网片规格使用不统一，行人侧网片加宽、帮支护强度过高，造成支护费用上升较高，为科学合理确定支护参数，降低成本，保证安全生产，公司根据不同矿井巷道的围岩特性及巷道服务年限，结合现有各矿井巷道支护的现状，现对各矿井的巷道支护参数进行了优化，请各相关单位参照执行，如遇地质条件发生变化，必须制定加强支护措施，并严格执行。第一条各矿井通道支护要求如下 1、薄及中厚煤层工作面回撤通道支护方案 (1)主回撤通道顶板支护：工作面使用2米支架时，每米5根锚杆，规格Φ16*1600mm；工作面使用2.8米支架时，每米5根锚杆，规格Φ16*1800mm；配套两种支架工作面通道锚索每 1.8米3根锚索（15.24×6500mm），每排锚索横向挂设一排W钢带；网片为双层全断面金属网（规格10#铅丝45*45mm网格）。 (2)辅回撤通道顶板支护：每米5根锚杆（Φ16*1600mm）；顶板破碎时挂钢筋网（规格Φ6.5*200*200mm）,不破坏时挂金属网；锚索每3米1根锚索（15.24×6500mm）。 (3)联巷：主通道侧10米联巷顶板与主通道顶板支护一致，如遇顶板

裂隙发育不完整的情况，相应架设工字钢棚，具体数量视情况而定。辅通道侧10米联巷顶板与辅通道顶板支护一致。 2、工作面使用3.5-5.5米高度支架（包括3.5米、5.5支架）的回撤通道支护方案 (1)主回撤通道顶板支护：每米5根锚杆（Φ18*2100mm）；锚索每1.5米3根锚索（15.24×6500mm），每排锚索横向挂设一排W钢带；网片为双层全断面金属网（规格10#铅丝45*45mm网格）。 (2)辅回撤通道顶板支护：每米5根锚杆（Φ18*2100mm）；网片为全断面金属网（规格10#铅丝45*45mm网格）；锚索每3米2根锚索（15.24×6500mm）。 (3)帮支护：主通道负帮、辅通道正帮挂设金属网（金属网距离底板高度1米），每米3根锚杆（Φ16*1600mm）。对于矿压显现强烈的主通道负帮需要补打锚索，主通道正帮片帮严重需要挂网的,必须报生产部组织审定。 (4)联巷：主通道侧10米联巷顶板、帮与主通道顶板、帮支护一致，如遇顶板裂隙发育不完整的情况，相应架设工字钢棚，具体数量视情况而定。辅通道侧10米联巷顶板、帮与辅通道顶板、帮支护一致。 3、工作面使用6.3米高度支架的回撤通道支护方案 (1)主回撤通道顶板支护：每米6根锚杆（Φ16*2100mm）；锚索每1米4根锚索（15.24×6500mm），每排锚索横向挂设一排W钢带；网片为双层全断面金属网（规格10#铅丝45*45mm网格）。 (2)辅回撤通道顶板支护：每米5根锚杆（Φ16*2100mm）；网片为全

常用巷道支架形式

常用巷道支架形式【】石材支架 (1) 石材支架的材料根据来源不同，石材分天然和人造石材。天然石材是用强度大不易风化的花岗岩、石灰岩和砂岩经加工而成，俗称料石。料石石材的性能见表。人造石材有普通砖、混凝土砖等。用石材、砂浆砌壁形成的巷道支架，其本身是连续的整体，对围岩能起封闭，防止风化作用。料石材料性能砖石砌体结构在我国有悠久的历史和丰富经验，特别是用料石砌壁的石材支架，在我国煤矿中过去使用的相当广泛。这种支架坚固、耐久、阻水、通风阻力小，其材料来源广，多数可就地取材。石材支架材料的规格和标号应符合以下要求： 1)料石必须质地致密、坚硬无裂隙、不带风化皮层，抗压强度不应低于40Mpa，加工面凹凸不超过10mm或20mm两种，形成六面体。在同一地区采用的料石规格尺寸应力求统一，厚度一般不小于200mm，长度适应设计规定的砌体厚度，

其规格一般为200mm×200mm×200mm或300mm×250mm×200mm。每块料石重量以不超过40kg为宜。料石间砌缝一般为15mm。 2)普通砖的规格为240mm×115mm×53mm，标号不小于75号，一般要求大于100号。混凝土砖强度等级不低于C20。砖缝间隙为10mm。 3)砌筑料石或砖用的水泥砂浆，由水泥、砂和水拌和而成。砂浆标号一般不低于75号，其重量配比为1：4(水灰比为0.8)或1：3(水泥比为0.7)。 4)石材砌筑巷道的壁后空间，应选用较坚硬遇水不变质、不易风化的碎石充填密实。在地质变化大或有淋水的地段，可采用低标号混凝土或片石砂浆充填。 (2)石材支架施工石材支架的主要形式是直墙拱顶。它由拱、墙和基础构成。拱部各截面主要产生压应力及部分弯曲应力。拱部的内力主要为压应力，这样有利于发挥石材抗压强度高的特性。石材支架的施工，多在掘进后先安设临时支架，以防止掘进与砌碹之间巷道的顶帮岩石冒落。临时支架多采用15~24kg/m钢轨制作的金属拱形支架，支架间距一般为0.8~1.0m，支架间安设拉钩和撑住，并用背板背紧。【】木材支架 (1) 木材支架的材料及型式巷道中常用的木材支架是梯形棚子，适用的木材有杉木、松木、落叶松、红杉、云杉、桦木、杨木、栎木和榆木等。直径一般为16~22cm。木材的构造具有各向异性，所以木材在顺纹、横纹方向上的强度也不相同。木材的顺纹抗拉强度比横纹抗拉强度约大10~40倍，木材的顺纹耐压强度为横纹耐压强度的3~10倍，木材的顺纹抗剪强度比横纹抗剪强度小17%~25%。因此木材使用时尽量避免横纹受拉压和顺纹受剪切。

简述煤矿井下巷道支护方式及架设金属棚支护技术

简述煤矿井下巷道支护方式及架设金属棚支护技术摘要煤矿开采中，会对原本的地质构造形成破坏，导致煤壁上部应力的增大，因此，从保证煤矿井下生产安全的角度，需要做好巷道支护工作。本文对煤矿巷道支护方式进行了简单分析，并就架设金属鹏支护技术的要点以及需要注意的问题进行了讨论，希望能够为煤矿巷道支护工作提供一些参考。关键词煤矿；井下巷道；支护方式；金属棚支护前言我国煤矿多数蕴藏在地下，开采工作也多是采用井下开采模式，对于煤矿企业而言，井下巷道掘进和支护是一项异常复杂的工作，存在大量的不确定性因素，必须做好地质条件的研究，对巷道掘进速度进行控制，同时采取有效的支护措施，保证井下作业的效率和安全性。 1 煤矿井下巷道支护方式煤矿井下巷道支护的主要目的，是缓和和减少围岩移动，避免巷道断面的过度收缩，同时预防已经散离和破坏的围岩出现冒落。巷道支护的效果主要受其支架自身的支承力影响，但是却并不仅仅取决于支承力，还会受到围岩性质、支架力学性质、支架安装时间、支架设置密度以及围岩接触方式等因素的影响。一般情况下，为了保证巷道支架能够在调控围岩变形中发挥积极作用，需要在围岩出现松动和破坏前，对支架进行安装，确保其能够与围岩共同发挥承载作用。针对不同的煤矿地质条件，需要采用不同的巷道支护方式，依照支护时间長短，可以将巷道支护分为临时支护和永久支护；依照支护原理，可以将巷道支护分为支撑式支护和补强式支护，前者主要是对岩体进行直接支撑，一般选择整体式支架，即运用石料、混凝土或者钢筋混凝土砌筑后得到连续整体支护体系，常见的是直墙拱顶式，可以分为墙、拱和基础三部分，拱形多为半圆拱或者三心拱；后者则是以岩体为对象，运用相应的措施来对其进行加固补强，通过提升围岩强度的方式，保证巷道整体的稳定和安全。比较常见的补强支护方式包括锚杆支护、锚网支护、喷射混凝土支护等。不同的巷道结构对于支护有着不同的要求，以倾斜巷道为例，其本身存在一定倾角，或导致重力方向与巷道顶板不垂直，从而形成平行于巷道顶板和垂直于巷道顶板两个方向的作用力，在平行于巷道顶板方向，推力向下作用，支护措施必须能够对这个推力进行克服或者抵消，而想要实现这个目标，要求支护体系必须能够与巷道顶板垂线保持一定夹角，也就是所谓的迎山角[1]。 2 架设金属棚支护技术的应用 2.1 技术要点

煤矿巷道支护类型的选择

科技信息2013年第1期ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 0引言作为传统能源，煤炭一直在我国的国民经济里占有很大的比重。而随着现代化矿井的建设，在应对井下各种地质环境时保障巷道的安全畅通，则是安全问题的一大重点。煤矿中有各种各样的巷道，名目众多，如大巷、回风巷、运输平巷、副巷等。其中，大巷主要作用为通风和运输用；回风巷作为掘进，开拓，采煤工作面的回风用；运输平巷作为运输用的平巷；副巷作为采区的辅助用的巷道。这些巷道保障井下工作的正常运行。因此如何使用不同的支护来对巷道进行保护是确保矿井安全生产的第一要务。 1破坏巷道的原因分析 1．1岩石的原始应力状态开采以前，岩层都处于原始应力状态。垂直方向上由于上覆岩层的作用形成垂直应力，在垂直应力作用下，岩块要沿三个相互垂直的方向产生变形，而受到相邻岩体对岩块侧向变形的约束面产生侧向应力；一般认为水平方向上的条件是一致的而且都是由于垂直应力所引起的。需要指出的是，岩层中的原始应力除重力应力外，还有可能存在的构造应力、温度应力和膨胀应力等。采动前存在于岩层的原始应力是采动后矿山压力的来源。 1．2巷道囤岩的应力分布采动后围岩的原始平衡状态遭到破坏，各部分应力将重新分布，应力重新分布的结果是顶板的两端出现应力集中区。其中顶板各岩层将因失去支撑面，在自重的作用下，弯曲下沉。结果在其底部出现拉应力，当拉应力超过限度，顶板岩层遭到破坏，围岩应力的重新分布促使岩层产生新的运动。 1．3自然平衡拱的形成及破坏当开掘井下巷道或采出煤炭后，顶板被暴露出来，好像一根梁一样承受着上下岩石的压力。如果不及时进行支护，经过一段时间，梁将向下弯曲，靠近巷道顶板的岩石产生拉应力，当拉应力超过岩石所能承受的极限时，岩石将产生裂隙；并随着裂隙不断增加；岩石开始破碎、脱落下来，其冒落范围不断向上发展，最后形成一个岩拱就不再冒落了，这种拱叫自然平衡拱。巷道形成自然平衡拱后，巷道两帮将承受集中的压力，该压力超过两帮岩石强度时，就要产生裂隙，并向巷道内塌落或片帮，巷道两帮塌落使巷道宽度增大，自然平衡拱也随之扩大；直到形成新的自然平衡拱。这时，巷道支架柱腿承受两帮岩石垮落所产生水平推力，这个力就是巷道的侧压。巷道产生的侧压达到新的平衡后，顶板岩石的压力仍然通过两帮传给底板。当底板岩石较软时，底板受压后，巷道的下底部分将鼓起，称为底压。没有足够的力维护侧压、底压，巷道将遭到破坏。综上所述，掘进巷道时就做好支护工作，防止顶板冒落、片帮和底鼓。因此，在掘进巷道过程中，针对巷道围岩的岩性情况适当选择恰当的支护类型是十分重要的。 2巷道的支护类型及其适用条件 2．1巷道的支护类型根据井下开采的需要，巷道的位置和用途可分为三类即：开拓巷道、准备巷道和回采巷道。三类巷道的支护根据其围岩特性、位置、服务年限又有所不同，常见的巷道支护有木支护，钢筋混凝土支护，料石混凝土砌碹，金属支架和锚喷支护，其中锚喷支护目前应用最为广泛。2．2支护类型的适用条件支护的作用在于改善围岩稳定状况和控制围岩运动发展速度，以维护安全的工作空间。支护方式的选择，决定围岩的稳定状况，对受工作面采动影响小的巷道，可采用沉缩量小的刚性支护，如井下运输大巷井底事场一些开拓巷道。对受采动影响大的不稳定巷道，应选用可缩性支护，如采区的准备巷道和回采巷道。 2．2．1木支架这种支护形式在煤矿掘进生产中比较常见，而且历史很悠久，主要结构是梯形棚子，常见有亲口棚子和鸭嘴棚子两种。亲嘴棚子顶梁与立柱的连接为相互咬合的亲口接合形式，这种方法最简单。它可以在各种地压条件下使用。木棚子的架设质量要求较严格，有一点架设不好，将影响棚子支护效果，因此架设时要认真仔细作业，不能马虎，以免留有后患。木支护的优点是重量轻，容易加工架设，具有一定的强度和可缩性，其缺点是易燃易腐回收复用率低，维护费用高。为了节约木材尽量少用或不用木材支护。 2．2．2金属支架金属支架具有坚固耐用、防火、架设方便、可回收复用等优点，可做永久支护和临时支护。金属支架所用的钢材有槽钢，废旧钢轨，矿用工字钢和“U”型钢等。采用金属支架支护时，可根据巷道的服务年限，选用钢筋混凝土背板或木背板。在地压较大，尤其是动压较大的巷道中，使用金属拱形支架比较理想，它的缺点是重量较大，搬运和修理不方便，初期投资大。目前金属支架大部分用于煤巷，尤其是综合机械化采煤的大断面顺槽更适宜拱形金属支架。 2．2．3石材支护石材支护是指用料石（砖、混凝土或钢筋混凝土等）砌筑的拱形支架，由基础、墙和拱顶三部分组成。在地压较大或不均匀地区，拱顶或墙上会出现拉应力，而料石及混凝土等均为脆性材料，它们的抗拉强度都很小（较比抗压强度），为使碹体不被拉坏，在这些地区应采取针对性措施，如钢筋混凝土砌碹等。料石砌碹能抵抗较大的静压力，具有防火隔水，防止围岩风化和通风阻力小等优点。但它施工工艺复杂，属隐蔽工程，管理困难，速度慢，劳动强度大，常有局部空顶作业的情况，易出现顶板人身事故，成本较高。一般只在井筒附近才使用这种支护。2．2．4锚喷支护 A：支护原理。锚杆支护是新兴的一种支护形式。锚杆支护与一般支架不同，已不是消极地承受巷道的围岩压力，而是把围岩锚固起来，形成支架与围岩共同作用的受力整体，从而减少围岩变形防止围岩冒落。在层状岩层中，锚杆可把薄层的岩石锚合起，形成组合梁，锚杆还可以把松软围岩牢固悬吊在坚固稳定的岩层上，在非层状岩层中，锚杆可将巷道周围的岩块彼此拉紧使其形成一个拱。 B：锚杆的种类。a）木锚杆结构简单，容易制造、成本低，但锚固力小（10kN左右）使用期限短，一般用于围岩压力不大，服务年限不长（1s左右）的巷道，如果经过防腐处理，可服务2~3a。b）压缩木锚杆锚固力比普通木锚杆大，如果进行防腐处理，使用期限可达5a以上。c）金属楔缝式锚杆的优点是结构简单工作可靠。缺点是使用后一般不能回收，岩层较软时不能使用。d）金属倒楔式锚杆的锚固力一般可达40kN以上，适用于服务年限3a以上的巷道，如果服务年限很长，钻眼孔口中最好注入水泥砂浆。e）药卷锚杆的锚固力比倒楔式还要大，可达50kN以上，因此它被广泛地应用于各类巷道支扩中。唯一的缺点是药卷的浸泡程度不好掌握，初期锚固力低。f）钢丝绳砂浆锚杆结构简单制造容易，成本低，可利用废旧钢丝绳做原料，锚固力大。缺点是不能立即产生实锚力。如果将钢丝绳砂浆锚杆配合喷浆使用，可用在服务年限（下转第485页）煤矿巷道支护类型的选择刘睿（淮沪煤电有限公司丁集煤矿修护二区，安徽淮南232001）【摘要】巷道支护是矿井建设和生产中的关键技术问题之一,多年来一直受到岩石力学和采矿工程界的高度重视。现代煤矿开采，随着开采深度的不断加大，巷道支护问题十分突出。本文分析了破坏巷道的原因，针对不同的井下环境提出了不同支护方式。【关键词】巷道；支护技术；安全【Abstract】The tunnel supports and protections is one of in the mine pit construction and of production key technologies questions,for many years continuously has received the rock mechanics and the mining engineering takes highly.Modern colliery exploit,along with unceasing enlargement of mining depth,the tunnel supports and protections issue is very conspicuous.This article analyzed destroyed the reason of tunnel,proposed the different supports and protections way in view of the different mine shaft environment. 【Key words】Tunnel;Support;Safe ○矿业论坛○ 435

煤矿掘进支护问题及应对方法探讨 马启跃