浅谈煤矿软岩巷道支护技术
浅析煤矿软岩巷道工程支护
当前是一个经济全球化的时代,煤矿行业的发展要与时俱进,跟上时代前进脚步。
煤矿企业在对软岩巷道进行开采作业时,必须高度重视到开采的安全可靠性,要事先做好巷道工程支护建设工作。
软岩工程实质是指与塑性大变形工程岩体相关的岩体工程,比如软岩隧道工程、软岩边坡工程以及软岩巷道工程等。
众所周知,煤矿作为一项高危险的行业,它的地质环境直接决定了工程建设的难度,软岩巷道工程支护问题一直给煤矿企业的正常煤矿开采带来了严重的影响。
伴随着社会煤矿开采力度的不断增大,煤矿开采环境也变得越来越复杂,软岩矿井数量急剧上升,煤矿企业要充分利用软岩巷道工程支护技术,不断提高支护工作质量,促进企业和谐稳定的发展。
1 当前煤矿软岩巷道工程支护存在的主要问题1.1 软岩巷道变形破坏的特征软岩巷道受到变形破坏的特征主要包括了以下几个方面:(1)软岩巷道变形表现出的是蠕变变形3个阶段的变化规律,同时具备了显著的效益。
例如在开始阶段,巷道来压块、变形量较大,软岩巷道的自问能力偏低[1],煤矿企业要是不在此阶段对其进行支护维护工作,就会导致岩快直接掉落,从而引起巷道产生严重的破坏性。
如果相关工作人员不根据软岩巷道的变形特点,一味利用钢性支架进行支护,这样也无法达到支护的效果,会导致支架被压坏,巷道会出现垮落现象；(2)软岩巷道通常呈现为环向受压,并且是非对称,煤矿企业在对软岩巷道进行掘进开挖后,不只是巷道顶板容易发生冒落问题,底板也会发生剧烈的底鼓现象,一旦工作人员不及时采取有效的控制措施,就会导致底板产生严重底鼓,同时引起两帮的破坏；(3)软岩巷道的变形程度会随着开采矿井的深度加大而变大,在不同区域的开采矿区,会有着不同的地质环境条件,它们都具备了一个软化临界深度,一旦大于临界深度,就会进一步提高煤矿企业的支护难度；(4)软岩的吸水和失水都会引起软岩巷道产生膨胀变形破坏以及泥化破坏。
1.2 软岩巷道支护存在的相关问题软岩巷道的支护问题主要体现在以下几个方面:(1)支护人员未能严格按照围岩变形的实际破坏机理采取支护手段,要想保证支护过程与围岩变形过程的协调配合,就必须事先展开对围岩变形机理的深入调查分析,这样才能正确地选择好支护时间、支护参数以及支护类型；(2)支护的采用对策,由于煤矿的软岩巷道与硬岩巷道变形破坏特征是存在明显的区别的,支护技术人员应该根据软岩巷道的变形特点,有针对性地选择支护对策,而不是一味地选择常规的支护手段与方法；(3)支护参数。
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护软岩矿井巷道掘进顶板支护对于保障工人和矿井的安全有着重要的作用。
然而，软岩土层的物理和力学特性使得如何有效地进行巷道掘进顶板支护成为一个棘手的问题。
本文将对软岩矿井巷道掘进顶板支护进行浅析，探讨一些有效的支护方法。
一、软岩土层特性软岩是指岩石中较软的部分，它主要是由石英、长石、云母、角闪石和其他矿物质构成，其岩性特点是脆性和断裂性强。
软岩土层的物理和力学特性与硬岩不同，它的压实度较低，易于塌陷、破碎和变形。
二、巷道掘进顶板支护的意义巷道的顶板支护对于保障工人和矿井的安全有着重要的作用。
巷道掘进时，如果未能采取有效的顶板支护措施，巷道的顶部很容易发生塌陷、掉落或完全崩塌，这将给矿工的生命安全造成极大的威胁。
因此，进行巷道掘进时必须采取科学有效的顶板支护措施。
1. 钢支撑法钢支撑法是巷道掘进中最常用的支护方法之一。
钢支撑法一般适用于软岩土层的掘进顶板支护。
其特点是支护件材料坚固耐用、便于维修更换、具有可靠的支撑性能和适应性能等。
在软岩矿井巷道掘进中，钢支撑法是一种较为普遍的掘进顶板支护方法。
钢支撑法的优点在于对矿井的影响较小，支架的安装速度也较快。
钢支撑法的弊端在于成本较高，需要大量的人力和物力投入。
2. 锚喷法锚喷法是一种利用喷钢锚和混凝土喷涂来加固巷道掘进顶板的支护方法。
在软岩矿井巷道掘进中，锚喷法可采用在巷道顶部喷涂混凝土或灰浆来进行顶板支护。
其特点在于可以增强巷道支护的强度和稳定性，提高矿井的安全性。
锚喷法的优点在于可以将钢筋、钢条和混凝土等固体材料结合在一起，形成一个强度优良、耐磨耐久的巷道支护结构。
锚喷法的弊端在于需要大量的材料和设备投入，并且喷涂效果的稳定性较差。
支撑钢带法的优点在于可以在局部区域内进行快速安装、拆卸和重复利用，并且有更高的支撑强度。
支撑钢带法的弊端在于需要进行较多的人工安装和调节，增加了昂贵的人员费用和材料费用。
总之，软岩矿井巷道掘进顶板支护是矿井巷道掘进中必须关注的问题。
浅谈煤矿开采软岩巷道支护技术问题
浅谈煤矿开采软岩巷道支护技术问题【摘要】近年来，随着矿山开采条件的日益复杂，所涉及的工程领域越来越多，我国的许多矿区，目前都存在着软岩巷道支护困难问题，并成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一。
软岩巷道支护历来是巷道工程的难题，通过对软岩巷道的特征分析，及支护原理和方法的论述，对泉店矿回采巷道支护方式进行了设计，并给出了相应的建议和措施，取得了良好的效果。
【关键词】软岩巷道；围岩；支护结构随着国民经济的发展，煤的需求量逐年增长，开采的范围也不断扩大。
无论新老矿井，在开掘巷道时都遇到了大量的软岩层，特别是随着开采深度的不断增加，深部地压明显增大。
加之开采条件愈趋复杂，给巷道的掘进与维护带来了很多的困难。
在开掘过程中，由于围岩的变形、位移、膨胀，使巷道掘进速度减慢，每天仅能完成几米。
巷道竣工不久，支护受到严重破坏，某些矿的掘砌成本高达每米几千元，甚至上万元，是稳定围岩中同类巷道的3～4倍而且维修困难。
在软岩层中施工巷道，掘进容易，但维护极其困难，采用常规的施工方法和传统的支护结构，往往不能奏效。
因此研究软岩支护问题便成为巷道施工的关键问题。
1 软岩巷道的特征软岩巷道最明显的特征是地压显现比较剧烈，巷道维护困难，主要表现在围岩的自稳时间短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧，可以用4个字来概括：松、散、软、弱。
2 松软岩巷道支护原理软岩层巷道支护的着眼点应放在充分利用和发挥自承能力上。
支护原理是：根据岩层不同属性，不同地压来源，从分析地压活动基本规律入手，运用信息化设计方法，使支护体系和施工工艺过程不断适应围岩变形的活动状态，以达到控制围岩变形、维护巷道稳定的目的。
具体的说，有以下几个方面：（1）必须改变传统的单纯提高支护刚度的思想，支护结构及强度应与加固围岩、提高围岩自承能力相结合，与围岩变形及强度相匹配，实践证明，单纯提高支护刚度的方法是难以奏效的；（2）必须采取卸压、加固与支护相结合的方法，统筹考虑、合理安排，对高应力区，要卸得充分，对大变形区，要让得适度，对松散破碎区，要注意整体加固，对巷道围岩整体要支护住；（3）进行围岩变形量测，准确地掌握围岩变形的活动状态，根据量测结果进行反馈，以确定二次支护结构的参数，确定补强时间，再次支护时间和封底时间；（4）树立综合治理、联合支护、长期监控的支护思想体系。
浅议软岩巷道支护技术
【 关键词 】 软岩 巷道 ；变性特征 ；压 力特、 锚喷一 弧板支护理论、 松动 圈理论 以及高预应力 、强力支护 理论 ，其 中联合 支护 理论、松 动圈理论应用较广，高预应力、强力
支护是本世纪初 我国学者提出来的支护理论 ，在条件适宜时也可 以 应用。应用联合支护理论和松动圈理论作为理论基础时 ，在具体操 作时下面 几点值得注意 。 ３ ． １ 选择合理的巷道断面 由于松软岩层地质情况非常 复杂 ，巷道支 护不 单纯 受岩 层的重 力作用 ，有时周 围都受到很大 的膨胀压力 ，甚至有 的巷道 的侧压 比 顶压大几倍 。若采用常规 的直墙半 圆拱 或三 心拱形 断面显然难 以适 变形 大 ，易发生底 鼓 ，软岩巷道 支护是煤 矿巷道 支护 的难 点和重 应 ，往往造成巷道 的破坏和失稳 。因此 ，合 理选 择断面形状对维护 松软岩层巷道 的稳定尤为重要 。巷道 断面形 状，主要应根据地压的 点。 大 小 和 方 向 来 选 择 。若 地 压 较 小 ， 选 用 直 墙 半 圆 拱 形 断 面 是 合 理 １软 岩巷道的围岩 变形和压力特 征分析 软岩 的力学 性质对 围岩稳 定性有重 要影 响 ，根据 许多井 下观 的；若巷道 周围均受到很 大的压力，则以选 择圆形巷道断面为宜 ； 测，可归纳出软岩巷道 的围岩变形有 以下特征 ： 若垂直方向压力特别大而水平压力较小时，则选用直立椭 圆形断面 （ １ ） 围岩变 形有明显的时 间效应 。表现为初始变形速度很快， 或近似椭 圆形断面是合理的；若水平方向压力特别大而垂直方 向压 变形趋 向稳定后仍 以较大速度产生流变 ，且持续时间很长 ，有的达 力较小时 ，则 应选用 曲墙或矮 墙半圆拱带底拱 、高跨 比小于 ｌ 的断 数年之久。如不采取有效 的支护措施 ，则 由于 围岩变形急剧加大 ， 面或平卧椭圆形断面。 势必导致巷道失稳破坏 这种变形特征 明显地表现出蠕变的三个变 ３ ． ２ 选择合理的巷道位置 形阶段，即减速蠕变、定常蠕变和加速蠕变 。 合理 选择巷 道位 置是保证 巷道 处于稳定 状态 最关键 的决策 之 （ ２ ） 围岩变形有明显的空间效应 。其一表 现为 围岩与掘进工作 选择巷道位置应着重考虑 以下两 个方面 。 面 的相列叫 立 置对其力学状 态的影响 ，通 常在距工作面 １ 倍巷宽 以远 （ １ ）岩石性质 应尽 量将巷道布置 在遇水膨胀 量小 、质地均 的地方就基本上不受掘进工作面 的制约 ；其二表现为巷道所在深度 匀 、较坚硬 的岩石 内。在 同一条巷道 内，即使 围岩性质 只有微 小的 不仅对 围岩 的变形或稳定状态有 明显影 响，而且影 响程度 比坚硬岩 差异 ，巷道压力 的显现也有明显的差别。 （ ２ ） 支 承压力的影响。实践证 明，回采动压是造成煤层底板 层大得多 。 （ ３ ） 围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感。表现为当软岩 岩石大巷破坏 的主要 原因。煤层开采 以后 ，其底板岩石 大巷的压力 巷道 受邻近 开掘 或修 复巷 道、水的浸蚀 、支架折损失效、爆破震动 就有 明显的增加 。底板 岩石大巷 与煤层 距离 的大 小和 落煤方 式有 以及采动 等的影 响时，都会 引起巷道 围岩变形 的急剧增长 。 关。用 风镐 落煤 时，岩石大巷距煤层在２ ｏ ￣３ ｏ ｍ 时 ，基本上可不受 （ ４） 软岩巷 道不仅顶板下沉量大和容 易冒落 ，而且底板也强烈 动压的影 响。而放炮 落煤时，岩石 大巷煤层４ ０ ｍ以外还仍然会遭到 鼓起，并常伴随有两帮剧烈位移 。尤其是粘土层 ，浸水崩解和泥化 破坏。除了避 免支承 移动压力的影响外，还必须避开采场上下 固定 引起的底鼓更为严重 。如淮南谢一矿测试结果表 明，顶板下沉量 、 支承压力的影响范围 ，应把巷道布置在应力 降低 区或原岩应力 区内 巷帮内移 量与底 鼓量的比值 一般为 ｌ ： ｌ ：２ 。因此 ，防止水 的浸蚀和 为 最 好 。 底板治理成为软岩巷道 支护的重要课题 。 ３ ． ３ 控 制 爆 破 保 护 围岩 （ ５ ） 软岩巷道的 自稳时间短。松软围岩的 自稳 时间通常 为几十 软岩巷道掘进必须采用浅 眼小炮 、光爆等控制爆破 ，多采用预 分钟到十几 小时 ，有 的顶板一暴露就立 即冒落 ，这主 要取 决于 围岩 留光面层 的光面爆破 ；必要时采用风镐或手镐等 人工成形 掘进 法。 暴露面 的形状和面积 、岩体 的残余强度和原岩应力 。因此在 决定巷 对特别松软破碎者可采用临时超前锚杆等前探支护手段或 者采 取注 道掘进方式和支护措施时必须考虑到巷道围岩的 自稳时间。 浆或化学加 固等技术措施并尽量减 小水 的影 响。以确保 围岩强度与 稳定性 ，减小爆 震波 的影 响和开 挖后重新 分布应 力 的扰动影 响范 ２ 软岩巷道围岩变形量构 成分析 在未经采 动的松软 岩体内开 掘巷 道时，其围岩变形量主要由以 围 。 下三 部分 组 成 （ 图１ ）： ３ ． ４及时采用柔性或可缩性 的～次支护 （ １ ） 掘巷引起的围岩变形 量，它 一般发生在巷道掘进的初期 。 软岩巷道掘进后应尽早喷射薄层混凝土、封 闭围岩 ，以防止吸 （ ２ ）围岩流 变引起 的变形 量，它在巷道 整个 服务期 内都会 发 水、潮 解风化，进一步保护围岩。然后打锚杆或加金属网、复喷、 生。 架可缩 金属支架等，及时构成有足够支护抗力又有足够的柔性及可 对于 软岩有 不 同的定义 。第一种 是根据 岩石 的单轴抗 压强度 把 ＜ ２ ０ ａ 的岩层称 为软岩 ：第 二种种定义是 “ 软弱岩层是 指强度低、孔隙度差 、胶结程度差 、受结构面切割及风化影响显著 或含有大量膨胀性粘土矿物 的松 、散 、软 、弱岩层 ”；第三种 定义 是“ 软岩是指在巷道工程力的作用下能产生 显著变形 的工程岩体 。” 软岩巷道 围岩强度低 ，结构松软 ，易吸水膨胀 ，因而巷道 围岩
软岩巷道支护技术
世上无难事，只要肯攀登
软岩巷道支护技术
（一）软岩巷道支护原理（1）巷道支护原理
软岩巷道支护时软岩进入塑性状态不可避免，应以达到其最大塑性承载能力
为最佳；同时其巨大的塑性能（如膨胀变形能）必须以某种形式释放出来。
软岩支护设计的关键之一是选择变形能释放时间和支护时间。
（2）最佳支护时间和时段
岩石力学理论和工程实际表明，硐室开挖之后，围岩变形逐渐增加。
以变形
速度区分，可划分三个阶段；即减速变形阶段、近似线性的恒速变形阶段和加速变形阶段。
最佳支护时间是以变形的形式转化的工程力PR 和围岩自撑力PD 最大，工程支护力最小的支护时间
图7-34 最佳支护时间TS
（二）软岩巷道常用支护形式
（1）锚喷网支护
锚喷网支护系列是目前软岩巷道有效、实用的支护形式。
喷射混凝土能及时
封闭围岩和隔离水。
网不仅可以支承锚杆之间的围岩，并将单个锚杆连结成整个锚杆群，和混凝土形成有一定柔性的薄壁钢筋混凝土支护圈。
锚喷网支护允许围岩有一定的变形，支护性能符合对软岩一次支护的要求。
根据围岩条件，也可以不喷射混凝土，仅选用锚网、桁架锚网、钢筋梯锚网、钢带锚网支护，也可以二次喷射混凝土支护。
（2）可缩性金属支架
U 型钢可缩性金属支架具有可缩量和承载能力在结构上的可调性，通过构件
间可缩和弹性变形调节围岩应力。
在支架变形和收缩过程中，保持对围岩的支护阻力，促进围岩应力趋于平衡状态。
我国在U 型钢可缩性金属支架架后充。
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护软岩矿井巷道掘进顶板支护是矿井掘进中非常重要的工作环节，其作用是保障矿井巷道的稳定、安全和通畅。
同时，软岩巷道掘进中的顶板支护也需要克服困难和挑战，因为软岩矿井掘进中的围岩结构较为松散，巷道在施工过程中存在崩坍、滑动、失稳等风险。
本文将从软岩矿井掘进的特点、巷道掘进的挑战、顶板支护的方法等方面进行浅析。
1.软岩矿井掘进的特点软岩矿井掘进中的矿体结构较为松散，存在岩体开裂、水固结等现象。
此外，软岩矿井巷道掘进面积广、深度大，矿井压力较大，围岩抗裂性差，易于变形和破坏。
2.巷道掘进的挑战在软岩矿井巷道掘进中，巷道的顶板支护是一个具有挑战性的工作。
巷道顶板支护需要符合以下三个要求：（1）保证顶板稳定，防止崩落。
（2）保障巷道的通畅，避免因顶板落石、坍塌等情况导致巷道关闭或开采难度增加。
（3）支护成本较低，可持续或者有机的防止巷道失稳和崩塌。
软岩矿井巷道掘进的围岩破裂，常常会引起巷道变形，从而导致压力集中于巷道顶部，给巷道稳定性造成威胁。
此时巷道顶板的支护工作显得尤为重要。
3.顶板支护的方法（1）锚杆支护法锚杆支护是巷道顶板支护中一个比较常见的方法，主要是通过锚杆将顶板连接固定住。
锚杆材质多为钢筋，具有较高的抗拉强度和阻力，可以在支撑巷道顶部时起到很好的作用。
其优点在于施工简单、操作方便、可达到较大的支撑范围，适用于巷道的支护。
预应力锚杆支护是一种基于锚固体材料可预应力锚杆支护技术，也是较为常见的一种工作方式。
此种技术指在巷道顶板钻洞,预留孔洞后灌入母材料，再通过预应力:使锚杆产生张拉力,以使固结体在压力状态下获得内部侧向约束力，以增加其强度和刚度，从而改善固结体的稳定系数,防止巷道崩塌。
其优点在于增加了固结体在压力条件下的稳定性，有效地防止了巷道的崩塌。
（3）钢筋网支护法钢筋网是一种广泛应用于软岩路基支护领域的抗拉材料。
在巷道顶板的支护中，钢筋网可以有效地提高巷道的稳定性和承载能力，防止巷道底部发生崩塌或塌方。
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护【摘要】软岩矿井巷道在掘进过程中顶板支护是一项极为重要的工作，本文从软岩矿井巷道掘进技术分析、软岩矿井巷道顶板特点、顶板支护技术探讨、支护方法分析以及支护效果评价等方面进行了探讨。
通过详细的分析和总结，得出了软岩矿井巷道掘进顶板支护存在的问题和挑战，并提出了针对性的解决方法。
研究认为，正确的顶板支护技术能够有效保障巷道的安全稳定，提高工作效率，降低生产成本。
本文对软岩矿井巷道掘进顶板支护的未来发展进行了展望，认为随着技术的不断提升，顶板支护技术将逐步完善，为我国软岩矿井巷道的安全生产提供更好的保障。
研究具有一定的理论指导和实践意义，为相关领域的研究提供了重要参考依据。
【关键词】软岩矿井、巷道掘进、顶板支护、技术分析、特点、技术探讨、方法分析、支护效果评价、研究结论、展望未来、研究意义总结。
1. 引言1.1 背景介绍软岩矿井是指岩石质地较软、强度较低的煤矿岩层。
相比于硬岩矿井，软岩矿井在巷道掘进过程中更容易发生顶板失稳、顶板垮落等问题，给矿井生产带来了极大的安全隐患。
而软岩矿井巷道掘进顶板支护是解决这一问题的重要技术手段之一。
随着矿业深度开采的不断推进，软岩矿井巷道掘进顶板支护技术也日趋重要。
巷道顶板的稳定性不仅关系着矿工的人身安全，同时也直接影响着矿山的生产效率和经济收益。
研究软岩矿井巷道掘进顶板支护技术，探讨其规范化、科学化的施工方法，对于提高矿井的安全性和生产效益具有重要意义。
在软岩矿井巷道掘进顶板支护领域，目前存在着诸多问题与挑战，如支护效果不稳定、支护成本较高等。
有必要对软岩矿井巷道掘进顶板支护技术进行深入研究，寻求更加有效、经济的解决方案。
本文将从上述问题出发，对软岩矿井巷道掘进顶板支护技术进行分析与探讨，为软岩矿井的安全生产提供有益参考。
1.2 问题提出在软岩矿井巷道掘进过程中，如何有效地支护顶板是一个关键问题。
软岩矿井巷道顶板易发生塌方、冒落等安全事故，给生产和工作人员的安全造成严重威胁。
浅谈煤矿软岩巷道支护措施
的围岩变形量通常都高达数千毫米 ， 其围岩的流变往往 持续数 年之久 ， 导致巷道维护 十分 困难 针对软岩巷道矿压显 现的特 点， 本文针对 巷道 围岩的特性 ， 提出 了相应 的控制巷道 围岩 变 形 的支护措施。 巷道 围岩变形是衡量软岩巷道 的矿压显现程度 和巷 道 维 护 状况 的重 要 指 标 之一 １ 软 岩 的 基 本 属性 软岩的 １ ０ 种基本属性 为 ： （ １ ） 岩石强度低 ， 单 向抗压强 度 般都在 ３ ０ — １ ５ ＭＰ ａ以下 ； （ ２ ） 大多属粘 聚力 很弱的泥质胶结 ； （ ３ ） 结构面发育 ， 一般均属碎 裂和散体结构 ； （ ４ ） 岩石的空隙率 大， 通常都在 １ ５ ％以上 ； （ ５ ） 含水 率高 ， 一般 ５ ％～ １ ０ ％以上 ， 空 隙
中图分类号： Ｔ Ｄ ３ ５ ３ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ２ １ — ０ ０ １ ０ 一 Ｏ ｌ
软 岩 巷 道 围 岩 变形 的 特 征 为 掘 巷 、应 力 扰 动 和 环 境 变 化 都 会 引 起显 着 的 附加 变 形 量 。 软 岩 中因 掘 巷应 力 集 中而 引起 的 围岩 显 着 变 形 ； 支护 损 坏 和 失 效 等 支 护 阻 力丧 失 而 引起 的 围岩 急剧变形 ； 软岩巷道 附近掘巷和翻修等应力扰动而引起 的围岩 附加变形等。软岩巷道因应力扰动、 支护失效和水 的浸蚀 引起 异， 松 软 围 岩 的 自稳 时 间 通 常 为几 十 分 钟 到 十 几 小 时 ， 有 的 顶 板 一 经暴 露 就 立 即 冒落 。因此 在决 定 巷 道 掘 进方 法 和 支 护措 施 时 必须 考 虑 到 巷 道 围岩 的 自稳 时 间 ３ 巷 道 围岩 变 形 量 的 构 成 在未经采动 的松软岩体 内开掘巷道 时 ，其 围岩变形量主 要 南以 下 三 部 分 组 成 ： 掘 巷 引起 的 围 岩 变 形 量 ． 它 一 般 发 生 在 巷道掘进的初期 ； 围岩流变 引起 的变形量 ， 它在巷道整个 服务 期 内都会发生 ； 巷道受各类 扰动引起的变形量 ， 如巷道 维护过 程 中， 支护阻力发生变化 ， 巷道附近支架翻修或开掘新 的巷道 ， 以及泥岩遇水和巷道积水增加等等。 ４ 控 制 软岩 巷 道 围岩 急剧 变形 的 支 护 措施 软岩巷道因应力扰 动 、支护失效和水的浸蚀引起的围岩 变形量通常都 高达数 千毫米 ，其 围岩的流变往往持续 数年之 久， 导 致 巷 道 维 护 十 分 困难 。针 对 软 岩 巷 道 围岩 变 形 规 律 及 支 架与围岩相互作用关系 ， 提出了控制软岩巷道围岩变形的支护 措施为 ： （ １ ） 巷 道 刚 掘 出时 ， 因 围岩 应 力 重新 分 布 所 引 起 的 围 岩 剧 烈变形 ． 即围岩变形量构成 中的 ， 即使 支护阻力很 高也 难以有 效抑制。因此 ， 必须正确选择二次支护的时间及支护体的刚度 ， 使掘巷期间的能量得 到释放 ， 但支护滞后 的时间应在保持岩体 不失稳 的条件下 正确选择 。巷道二 次支护 的时间通 常为掘后 ３ ０ ｄ左右 。如 采 用 一 次 支 护 ， 则 这 一 阶段 支 架 的缩 量 约需 ２ ０ ０ ～
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浅谈煤矿软岩巷道支护技术
随着煤矿开采技术的成熟，开采深度的不断深化、开采规模的扩大，巷道损坏程度逐渐的扩大。
软岩巷道支护一直是巷道工程的一个疑难点。
软岩巷道的支护与使用维护优劣程度，直接影响到煤矿安全高效生产。
文章通过对软岩巷道的概念、支护原理、支护原则、支护类型、支护对策等方面进行论述。
标签：软岩巷道；支护；原理；原则
1 软岩的基本概念
软岩是在特定的环境下，塑性变形明显的岩体。
这种岩体多是泥岩、粉岩等。
软岩的特点可以用软、弱、松、散概括。
在煤矿巷道支护施工中，巷道围岩就是需要施工的岩体；工程力是指岩体上的重力、应力、水作用力、膨胀应力等。
软岩通常分：低强度高膨胀性软岩、高应力软岩、极破碎软岩、复合型软岩四类。
1.1 低强度高膨胀性软岩，围岩质地破碎、强度偏低、遇水变形，对施工中的震动耐受力差。
巷道围岩变形迅速，给支护带来很大困难。
由于软岩中的泥质成分和结构面确定了软岩的特征，导致软岩产生塑性变形。
软岩通常具有可塑性、膨胀性、崩解性、流变性、扰动性等特性。
1.2 我国煤矿开采深度逐年增加，使得一些矿井重力引起的垂直应力骤增，构造应力场错综复杂；在高应力条件下，扰动影响剧烈，围岩破坏程度加剧，涌现新裂纹致使煤岩体积扩大，扩容膨胀。
1.3 极破碎软岩巷道围岩内节理不同、裂隙等结构面，围岩支体破碎、稳定性差。
巷道掘进工作中可能发生冒顶和片帮，给支护作业带来诸多不便。
1.4 复合型软岩指上述3种软岩类型各种组合。
2 软岩巷道支护原理与支护原则
2.1 支护原理
软岩巷道支护的重点在于发掘自承能力。
支护原理：依据岩层特性，地压来源，运用科学设计方法，使支护体系和施工过程能够适应围岩变形的种种情况，从而达到控制围岩变形、维护巷道稳定的宗旨。
（1）改变思想，支护结构和强度和围岩自承能力相适应，与围岩变形及强度相结合，实践证明，单纯提高支护刚度的做法是难以达到预期效果；（2）适当卸压、加固与支护相结合的方法相辅相成，运筹帷幄，高应力区，需要卸力合理，对变形大的区域，要让度适量，支离破碎区域，进行整体加固；（3）对于围岩变形量测定，及时掌握围岩变形的活动状态，根据测定结果予以反馈，以确定二次
支护结构的相关技术参数；（4）坚持综合治理、持续监控的支护思想。
2.2 支护原则
（1）维护和维持围岩的残余强度。
（2）提升围岩残余强度。
（3）运用新技术、新工艺充分发挥围岩的承载能力。
3 支护类型
3.1 整体刚性支护
通常分为：全封闭钢支架支护、整体预制模板支护、现浇封闭钢筋混凝土支护等。
实际上，支护刚度的增加，围岩压力相应增大。
支护承载力加大，但是支护载荷却没有下降，支护的变形和破坏状况没有得到改变。
因此，整体刚性支护无法很好解决巷道围岩和支护间的冲突，在刚度和强度上无法与变形量大、地压偏大的软岩巷道围岩相对应。
3.2 刚性支护加柔体垫层支护
通常分为：圆料砌破加可缩层、条带破等形式。
此方式可以为井巷围岩增加强度，具有一定伸缩性。
但是砌体本身刚度大，允许变形量微弱，对变形较大的软岩巷道围岩不适用。
同时，这种方式施工进度缓慢，工作人员劳动强度大。
3.3 U型钢可缩性支架支护
此方法适用于支护膨胀性岩层、断层破碎带。
U型钢可缩性支架有一定的伸缩性，支撑能力较好。
一定条件下支架压缩后，支架上的荷载降低。
但是，实际使用过程中，U型钢可缩性支架的支撑能力往往得不到全部发挥。
主要因素：巷道掘进和支护工艺都无法避免地在支架背后形成不同尺度的空穴，使得围岩与支架周围不能完全贴合接触。
围岩发生变形时，支架不均匀载荷而产生失稳变形，支架受力情况恶变，支架出现弯曲、扭曲等不良变形，最终导致失效。
安全生产需要加大支护阻力，导致钢支架的质量增加，钢材消耗使用量增加，支护成本随着升高。
3.4 锚喷支护
当前公认的最有效的支护方式是锚杆及其联合支护。
通常将锚杆支护称为主动支护，实际并不是所有的锚杆支护都起到主动支护。
主动支护与被动支护的区别与支护类型关系甚微，主要在于支护体是否能够主动对围岩施加预紧力。
锚杆安装时，需要对锚杆施充分的预紧力，这样有利于消除锚杆构件的原始滑移量，同时可为围岩提供一定预紧力，以缓解围岩受拉截面的拉应力。
4 支护对策
4.1 合理优化巷道方位。
在设计阶段充分掌握煤系地层的岩石性能，合理选择巷道方位，尽量避开软弱岩层；在地质勘探阶段，把握岩石物理力学性质、化学性质等，优化选层、选位，尽量做到绕开高应力区。
4.2 选择适当的支护断面。
对于顶压大、侧压小、无底鼓的巷道，优先采用直墙半圆拱断面；对于围岩松软、有膨胀性、顶压侧压很大，有一定底压的巷道，采用马蹄形断面；对于膨胀性软岩，四周压力均很大，采用圆形断面；四周压力很大且分布不均时，采用椭圆形断面。
并依据顶压、侧压的大小，选用合理布置方向。
4.3 加强围岩强度。
提高围岩强度是解决软岩支护的根本措施。
锚杆和注浆是两种有效的方式方法，均能促使形成围岩加固的承载圈，发挥围岩的自承能力，有效防止围岩的塑性流动。
4.4 提升护表力，增加围岩表面强度。
围岩表面的完好度对支护效果影响较大，完整度越高支护效果越好。
采取适当措施保护和加强围岩表面强度（如速喷水泥浆、铺设菱形金属网、锚杆施加预应力），改良围岩受力状态，提高围岩强度，保护巷道的长久稳定性。
4.5 运用刚柔并济的整体支护结构。
支护结构和围岩变形相适应，可以有效提高围岩自承能力。
如果是高地应力，要卸压充分。
针对大变形，需适度让压。
对于软弱区域，需采取围岩加固措施。
4.6 加强锚杆支护的预紧力，努力实现主动支护。
较高的预应力要求锚杆自身具备较高的强度。
由于单根锚杆预应力的作用范围小，可通过托板、钢带和金属网等构件将锚杆预应力扩散到锚杆周围较大范围的围岩中，形成优良支护结构。
5 结束语
软岩巷道支护充分根据围岩性质，选择合理的支护对策，并根据巷道围岩破坏情况，有针对性的选择适当的支护形式。
参考文献
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