煤矿巷道支护类型的选择
煤矿井下巷道支护技术类型分析和选择
煤矿井下巷道支护技术类型分析和选择矿井中巷道支护是矿井生产和建设的重点，本文主要通过介绍巷道支护类型，根据围岩稳定情况、顶板软岩情况和回采巷道步骤进行分析，重点介绍锚杆支护、支护材料和特殊地质条件下支护技术等，并根据特殊地质条件下的环境例如软岩巷道与深部空留巷等进行分析。
目前，随着不断加大的开采深度，巷道支护越来越重要，煤矿选择安全高效的锚网支护为首选支护方式，本文主要介绍支护方式对推进采煤工作面安全生产和高效生产提供意见。
标签：煤矿；支护方式；巷道支护；围岩0 引言煤炭作为我国国民经济的传统能源，在现代矿井建设中有举足轻重的地位，随着我国开采深度和强度的不断增加，我国煤矿井下开采需要通过大量的巷道完成，地质条件的不断复杂化、高地应力使得巷道逐渐变得松软和脆弱，特别是大断面的巷道越来越严重，这就对巷道支护技术提出了更高的要求，在漫长的应用研究历程中，锚杆和锚网支护方式成为保障安全生产、降低劳动强度、快速高产的关键技术。
1 地质情況分析随着开采的不断深入和强度的增加，在井下采煤后，出现顶板暴露的情况，当顶板出现抗压能力较小时需要及时进行支护，以避免顶板下向弯曲，当拉力超过岩石承受能力时会出现岩石崩裂和脱落，对人员安全造成很大的威胁，及时做好巷道支护可以防止顶板受高地压力而变形崩落，又可以防止巷道生产中对人员安全的威胁，为安全生产提供可靠保障。
2 巷道支护类型根据巷道用途，巷道可以分为开拓、采准和回采三种巷道类型，不同巷道需要选择不同的支护方式，目前较为常用的支护方式主要有棚式支架、注浆加固、砌碴支护、复合支护和锚网支护。
支护作用主要用于改善巷道围岩稳定性和控制围岩变化，选择正确的支护方式是决定围岩稳定程度的关键，下面主要重点分析几种不同类型的支护方式。
2.1 棚式支护方式这种支护方式是多用于大断面巷道的一种支护方式，历史悠久，方式操作简单，此种支护方式可以在各种地压条件下使用，大部分使用材料为木质、钢筋或金属支架，表面切面多为拱形、圆形或梯形，这种支护方式对支架质量有严格要求，支架与巷道难以密切切合，控制变形能力差，从而导致在复杂地质条件下难以达到预期支护效果。
煤矿巷道支护类型
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
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。
煤矿支护方式
混凝土支架
使用混凝土浇筑而成，具有强度高、耐久性好等优点，但 施工周期较长。
锚杆支护
通过在巷道围岩中打入锚杆，利用其锚固力来维护巷道稳 定。具有主动支护、支护效果好等优点，是现代煤矿中常 用的支护方式。
02
木支护方式
木支柱
木支柱是煤矿中常用的支护方式之一，由圆木或方木加工而成，具有结构简单、安 装方便、成本低廉等优点。
为提高支护效果，可采用部分锚杆与棚式支架联合支护 的方式。
优点是可以提高巷道稳定性、减少围岩变形等。
适用于顶板破碎、稳定性差的巷道。 缺点是成本较高、施工难度较大。
锚杆与注浆联合加固
为增强锚杆支护效果，可 采用锚杆与注浆联合加固 的方式。
适用于顶板破碎严重、稳 定性极差的巷道。
通过注浆将破碎的岩石胶 结成一个整体，提高岩体 的承载能力。
煤矿支护方式
目 录
• 煤矿支护方式概述 • 木支护方式 • 金属支护方式 • 锚杆支护方式 • 混凝土支护方式 • 其他支护方式
01
煤矿支护方式概述
煤矿支护的定义
煤矿支护是指为维护煤矿井下巷道稳 定和安全，在巷道周围施加各种支撑 物的技术措施。
支护的主要目的是防止巷道顶板垮落 、侧帮位移和底鼓等，确保采煤作业 和运输工作的正常进行。
优点是支护效果好、可以 大幅度提高巷道稳定性。
05
混凝土支护方式
素混凝土支护
总结词
强度高、成本低
详细描述
素混凝土支护采用纯混凝土进行支护，具有较高的抗压强度和耐久性，适用于 围岩稳定性较好的巷道。由于不添加钢筋，其成本相对较低。
钢筋混凝土支护
总结词
强度高、稳定性好
详细描述
钢筋混凝土支护在混凝土中加入钢筋，以提高支护结构的抗拉和抗剪切能力，使 支护结构更加稳定。适用于围岩稳定性较差的巷道。
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择煤矿掘进巷道是煤矿生产的重要环节，巷道的支护工作直接关系到煤矿的安全生产和生产效率。
超前支护是指在巷道开挖的采取相应的支护措施，确保巷道的稳定和安全。
本文将就煤矿掘进巷道超前支护的应用及选择进行探讨，以期为煤矿生产提供一定的参考和借鉴。
一、巷道超前支护的意义巷道超前支护采取的措施通常包括：喷浆加固、锚喷支护、钢丝网支护、钢架支护、喷锚支护等多种方式。
这些方法可以根据巷道的地质条件、岩层结构以及支护的要求来选择，以期达到最佳的支护效果。
巷道超前支护主要包括以下几个步骤：方案设计、材料准备、设备就位、工艺施工、验收及监测。
在实际的巷道超前支护工作中，必须严格按照流程要求进行，确保支护工作的质量和效果。
1. 根据地质条件选择支护方式巷道的地质条件是选择巷道超前支护方式的重要因素。
如巷道地质条件复杂、岩层结构松软，就应该选用喷浆加固、钢丝网支护等方法；而如果岩层结构坚硬、地质条件较好，就可以采用锚喷支护、钢架支护等方式。
巷道在掘进的同时还需要进行运输和通风等工作，因此对于巷道的支护方式要根据工作面的要求来选择。
比如需要进行通风的巷道，可以采用喷锚支护的方式，可以保证巷道的稳定和通风效果。
巷道超前支护的选择还要考虑到经济性，要选择既能保证巷道的安全稳定，又能减少成本的支护方式。
在实际的巷道超前支护工作中，可以根据不同的经济条件来选择最合适的支护方式，以期在保证巷道安全的前提下节约支护成本。
以某煤矿为例，在开挖巷道时采用了喷浆加固、锚喷支护和钢架支护的方式进行巷道的超前支护。
在实际的巷道开挖中，这些支护方法起到了良好的效果，确保了巷道的稳定和安全。
经过一段时间的使用和监测，这些支护方式的效果得到了很好的验证，为煤矿的生产提供了良好的保障。
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。
煤矿井下巷道支护类型的选择
煤矿井下巷道支护类型的选择发布时间：2021-05-24T03:40:30.676Z 来源：《中国科技人才》2021年第7期作者：李永强[导读] 巷道仿佛是煤矿生产中的一条命脉，它不仅是采掘安全开展的保障，还能够提供安全可靠的空间，并且它还影响着安全生产的开始与终端。
因此，只有巷道坚固，才能够保证矿井的安全与长治久安。
新疆龙煤能源有限责任公司黑眼泉煤矿 839114摘要：巷道支护是矿井建设与生产的关键技术，一直被受采矿界的重视与关注。
现代煤矿开采深度不断地加大，巷道支护问题却不断地出现问题，本文分析破坏巷道的因素，并针对不同的矿机环境给出了相应的支护方式。
关键字：巷道；支护技术；安全；形式；选择1.引言巷道仿佛是煤矿生产中的一条命脉，它不仅是采掘安全开展的保障，还能够提供安全可靠的空间，并且它还影响着安全生产的开始与终端。
因此，只有巷道坚固，才能够保证矿井的安全与长治久安。
2.巷道周围的岩石应力分析岩体的采动是指在岩体中挖掘巷道时进行的回采工作，采动的空间通常称为围岩，采动空间的上面是顶板，下面是底板，两边是两帮。
采动之后就会破坏围岩原来的平衡狀态，各个应力就会重新分布，可能会导致顶板的两侧是应力的分布区间。
此时，顶板可能会失去它的支撑点，在自身的重力作用下，弯曲下沉。
然后使得底部出现应力的拉力，当此拉力超过底板的承受限度之后就会使得底板遭到相应的破坏，围岩的应力就会使得岩层出现新的运动。
在挖掘巷道或者是开采煤炭的时候，顶板如果露出来了，就好像一根梁承受着全部的岩石对它的压力。
此时，如果不及时的进行支护工作，一段时间之后，梁就会弯曲，使得顶板周围的岩石产生应力，当应力较大时，岩石就会出现裂缝。
如果裂缝不断的增加，岩石就会受到破坏，然后脱落。
因此，在挖掘巷道的时候要做好支护工作，防止上述情况出现。
在挖掘的过程中，要针对不同的围岩的特性选择符合其特性的支护类型。
3.支护的方式简述3.1巷道的支护类型与支护类型的使用条件根据井下开采的特点，巷道的作用分为：开挖巷道、准备与回采巷道。
煤矿巷道支护类型的选择
【 关键词 】 巷道 ； 支护技术 ； 安全
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ￣ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍ ｉ ｎ ｅ ｐ ｉ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｋ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｙ
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ；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 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 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 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 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 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 缩性支 护 ， 如采 区的准备巷道 和回采巷道 。 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 ２ ． ２ ． １ 木支架 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 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 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 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 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 与立柱 的连接 为相互 咬合 的亲 １ ２ １ 接合形式 ， 这种方法最简单 。它可 以 井安全 生产 的第 一要 务 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
煤矿巷道掘进支护设计
煤矿巷道掘进支护设计首先，根据地质条件选择支护方式。
常见的支护方式有喷锚支护、锚杆支护、锚索网支护等。
根据地质条件的不同，选择适合的支护方式可以提高支护效果。
比如在地质条件较差的地区，可以选择喷锚支护，利用高压水泥浆喷涂在巷道壁上形成坚固的支护层；而在地质条件较好的地区，可以选择锚杆支护，通过将锚杆固定在巷道壁上来增强其稳定性。
其次，考虑巷道尺寸确定支护方式的细节设计。
巷道的高度、宽度和坡度等尺寸参数会影响支护设计的具体要求。
通常情况下，巷道的高度和宽度应满足安全规定，并考虑到运输设备和材料输送的需要。
此外，巷道的坡度也需要合理设计，以避免因过大坡度导致的支护问题。
根据巷道尺寸，可以选择相应的支护材料，如可选择砂浆、钢筋和钢板等材料。
然后，考虑支护材料的可行性和经济性。
支护材料的选择要考虑其可行性和经济性，以确保巷道的安全性和效益。
在选择支护材料时，需要考虑材料的强度、耐久性、耐腐蚀性以及施工和维护的便利性等方面。
此外，还需要考虑材料的成本，选择性价比较高的材料，避免支出过多。
最后，需要在设计中考虑运输条件。
掘进巷道进行支护设计时，需要考虑后期运输设备和材料输送的要求。
比如，在巷道设计中预留足够的运输空间和设备安装空间，以便将来运输和设备的顺利进行。
总之，煤矿巷道掘进支护设计是确保巷道稳定和安全的重要一环。
在设计过程中，需要综合考虑地质条件、巷道尺寸、支护材料可行性和经济性以及运输条件等因素，选择合适的支护方式和材料，并合理设计巷道尺寸和支护细节，以确保掘进巷道的安全和可靠。
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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
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
【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
0 引大的比重。 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。
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
科技信息
○矿业论坛○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
2013 年 第 1 期
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。
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
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
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。