浅谈煤矿巷道支护技术的研究及应用

浅谈煤矿巷道支护技术的研究及应用

摘要我国煤矿开采有了新的发展趋势，煤矿资源的利用越来越趋向于多元化和多样化的发展趋势，但是煤炭是不可再生资源，其开采量越来越少，同时，根据对实际情况的分析，明确了煤炭资源的稳定性不太高，煤矿巷道支护技术有待进一步提高。本文主要从巷道支护技术研究现状、煤矿巷道支护技术的应用两个方面进行简单分析，旨在为煤矿巷道支护技术的研究提供一定的理论依据。

关键词煤矿巷道；支护技术；研究；应用

前言

我国煤矿开采主要以井下开采为主，随着煤矿资源需求量的加深，煤矿开采不断深入，对煤矿巷道的需求超过传统巷道支护的技术，为了更好地确保我国煤矿巷道的稳定性及畅通性，在煤矿开采过程中，煤矿企业应该加强对先进支护技术及现代化设备的使用。通过对现阶段的煤矿开采施工分析得知，在多种支护方式中锚杆支护是主要支护方式，广泛应用于煤矿巷道中，锚杆支护与棚式支护相比，锚杆支护可以减少作业人员的劳动强度，降低巷道支护的成本，因此在巷道支护中得到应用。

1 巷道支护技术研究现状

1.1 巷道支护原理

通过相关实验及现场实践等，对国内外煤矿巷道支护技术现状进行了一定程度的了解，巷道支护技术对于煤矿巷道开采安全施工具有重要意义。巷道支护原理主要是把围岩巷道与其支护系统看作一个整体结构来研究其力学性能，充分借助围岩与其支护体系的自稳能力来使巷道达到稳定。此外，在进行巷道施工时，应充分分析围岩性质，科学合理的选择支护材料与支护方式。

1.2 我国煤矿巷道支护的主要形式

（1）砌碴支护

砌碴支护是较早应用在煤矿巷道开采中的支护技术，主要在大型的巷道中进行应用，通过对煤矿巷道作用支护力完成对巷道的支护，使用的支护材料一般是料石或者现浇混凝土。这种支护方式需要较高的成本，并且劳动强度大，无法真正的应用在大型的围岩巷道开采中。

（2）棚式支护

棚式支护方式主要应用在围岩的外部与内部，支护材料主要分为木材、钢筋混凝土等，现阶段，木支护的方式在煤矿巷道支护技术中已经不再被使用，按照

断面可以将棚式支护分为梯形、拱形和圆形支护，棚式支护同样是一种被动支护技术，控制变形能力较差，遇到复杂地质无法满足支护要求，加上棚式支护支护效果差，成本高，逐渐被锚杆支护代替。

（3）锚喷支护

20世纪中期开始，锚喷支护技术开始应用在煤矿巷道支护施工中，它能够对巷道周边进行密封处理，防止风、水等外界因素对围岩强度造成影响，并能主动地支护围岩，起到加固的作用，最大限度地发挥围岩的自承能力。根据相关研究显示，锚喷支护属于性能最佳的支护形式，可在煤矿巷道中大量推广使用。

（4）注浆加固和复合支护

传统的锚杆支护与棚式支护在破碎巷道中应用，无法满足破碎巷道对支护的要求，所以，可以利用围岩注浆的方式加固围岩，不仅能够提高围岩的强度，而且有利于改善周边围岩受力机构提高自身承载力，可根据不同地质条件选择不同的支护方式；复合支护方式是通过采用两种及以上的支护方式对巷道进行联合支护，复合支护方式可以做到优势互补，更广泛地适用于不同支护方式內，然而，在实际施工过程中，这种支护方式需要较高的成本，且统一性差、速度慢，所以，煤矿开采过程中需要加强对支护技术的选择[1]。

2 煤矿巷道支护技术的应用

2.1 软岩巷道支护特点

软岩巷道主要是指易被风化、土质松软、稳定性差、土质黏结性差的岩石，软岩巷道自身的硬度不强，极易受到外界环境等因素的作用，所以在对这类煤矿进行巷道支护设计的时候应该格外注意。如果需要用数据来判断的话，通常就是松动圈厚度达到1.5以上的被称之为软岩。对现阶段我国的地形分析得知，软岩的分布并没有特定的规律，很多地区都存在软岩，这样软岩一般都有较厚的成岩土层，任何强度的岩层都被称为软岩，同时，软岩的自身性质对巷道的实际特点具有决定性作用。

2.2 软岩巷道支护不合理问题

巷道支护的不合理主要表现在以下三个方面：第一，支护力度过强，力度过强使其超出了支护本身的需求，这会增加煤矿开采施工成本，但是，这种情况出现的比较少；第二，支护力度过小，力度过小会直接影响煤矿巷道的正常开采，部分煤矿为了节省经费，在对巷道支护的时候存在用料不足的情况，这将会严重影响巷道内部的构造，严重的还会导致巷道出现变形，影响巷道的正常功能，有些时候这种情况还需要花费大量的时间和经费来对其进行维护和修理，产生事半功倍的效果，这种情况在一般的煤矿巷道设计中较为常见；第三，巷道支护的施工设计参数不符合实际参数，直接影响巷道支护的合理性。通过对以上问题的分析，可以发现，围岩强度比较软的时候就会造成节理裂隙，使得含黏土的矿物质

进入巷道内部环境，影响巷道的正常施工。造成其内部应力减小并且集中，对巷道内部的稳定性造成很大的影响。除此之外，围岩不封闭也会导致其长时间暴露于空气当中，容易出现风化。其中影响巷道内部环境的最主要原因就是支护参数不合理，在实际的设计过程中锚杆固定不足，支护强度与参数不符等，这些因素都将会造成煤矿巷道支护存在一定的问题。

2.3 软岩巷道支护的改进措施

在对软岩巷道采取常规措施后，仍没有明显的效果，相关人员就应该加强对软岩巷道的二次支护。二次支护的使用不仅能够提高对一次支护柔性的保护力度，而且能够有效提高支护体的强度。在保障巷道稳定的情况下，通过二次支护能够使围岩出现可控范围内的变形，将其承受的应力释放出去。同时，要对软岩巷道内的具体情况进行摸排，提高巷道支护作用的针对性，以加强喷层强度及其刚度，从而加固软岩巷道。针对一些围岩比较弱的开采区域，施工人员可以利用锚梁支护技术，这样能够有效地控制较弱区域的面积，防止其进一步扩大，增强整个围岩的约束力。此外，利用光面爆破降低围岩的震动，从而提高围岩的稳定性[2]。

3 结束语

本文通过对巷道支护技术研究现状、煤矿巷道支护技术的应用的研究分析，明确了巷道支护技术对于煤矿巷道的开采具有重要作用，所以，相关单位应该加强对巷道支护技术的不断改进及完善。

参考文献

[1] 郭文臣.煤矿巷道支护技术研究[J].山东煤炭科技，2017，（01）：70-71，74.

[2] 陈光华，孟浩，李立立.煤矿巷道支护技术的研究与应用[J].山东工业技术，2017，（08）：67.