煤矿巷道支护技术浅析
煤矿软岩巷道支护技术

煤矿软岩巷道支护技术摘要:本文主要对煤矿软岩巷道支护技术进行了分析,概述了软岩的概念和分类以及软岩的工程特征,并探讨了煤矿软岩巷道支护存在的问题,最后从三个方面对煤矿软岩巷道支护技术问题进行了研究,具体包括软岩巷道支付的技术关键分析,最佳支护时间分析以及软岩巷道支护的对策。
关键词:软岩巷道联合支护巷道变形1 软岩的基本概念1.1 软岩的基本概念工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。
目前流行的软岩定义强调了软岩的软、弱、松、散等低强度的特点,同时应强调软岩所承受的工程力荷载的大小,强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。
该定义的主题词是工程力、显著变形和工程岩体。
工程岩体是软岩工程研究的主要对象,是巷道、边坡、基坑开挖扰动影响范围之内的岩体,包含岩块、结构面及其空间组合特征。
工程力是指作用在工程岩体上的力的总和,它可以是重力、构造残余应力、水的作用力和工程扰动力以及膨胀应力等;显著塑性变形是指以塑性变形为主体的变形量超过了工程设计的允许变形值并影响了工程的正常使用,显著塑性变形包含显著的弹塑性变形、黏弹塑性变形,连续性变形和非连续性变形等。
此定义揭示了软岩的相对性实质,即取决于工程力与岩体强度的相互关系。
当工程力一定时,不同岩体,强度高于工程力水平的大多表现为硬岩的力学特性,强度低于工程力水平的则可能表现为软岩的力学特性;对同种岩石,在较低工程力作用下,表现为硬岩的变形特性,在较高工程力的作用下则可能表现为软岩的变形特性。
1.2 软岩的工程特性软岩有两个工程特性:软岩临界载荷和软化临界深度,它揭示了软岩的相对性实质。
(1)软化临界深度:与软化临界荷载相对应的存在着软化临界深度。
一般来讲,软化临界深度也是一个客观量。
当巷道的位置大于某一开采深度时,围岩产生明显的塑性大变形、大地压和难支护的现象;但当巷道位置较浅,小于某一深度时,大变形、大地压的现象明显消失。
煤矿巷道掘进施工及支护技术的有效性探究

煤矿巷道掘进施工及支护技术的有效性探究摘要:巷道是煤矿开采过程中,为满足采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等生产需求而挖掘建设的通道,其施工建设质量与采矿作业的稳定性和安全性息息相关。
随着采矿工程的规模化、复杂化发展,巷道掘进与支护施工的技术难度也在不断增大。
因此,为更好地保证采矿作业的安全性,施工单位有必要在明确煤矿巷道基本施工特点的基础上,对掘进与支护施工的质量影响因素、主要技术形式和施工要点进行深入探讨,以此进一步提升技术应用规范性和施工建设的质量性。
关键词:煤矿;巷道掘进施工;支护技术1煤矿巷道掘进支护种类1.1架棚支护技术在煤矿半圆拱形巷道、椭圆形巷道与圆形巷道的支护中都需要使用架棚支护结构,具体可分为U型钢横筋与工字钢棚两种类型。
由于煤矿井下作业环境较差,为切实保障支护结构的稳定性与安全性,支护型钢需要具备更强的抗拉力、抗剪切力以及抗压性能。
井下巷道平板支架应当承担横向、纵向荷载力。
借助抗弯截面模量,对支护型参数进行严格控制,该参数值与巷道支架的荷载值相当。
支护型钢几何形状变化会对支架的可伸缩性能造成直接影响,因此需要与巷道支架的载荷相近。
支护型钢的结合形状变化也会对支架的可伸缩性能造成直接影响,应当着重考虑支护结构型钢滑移的稳定性以及与接触面的地面积。
支护型钢的受力需要保持良好状态,确保支护结构能够充分发挥出应有作用。
1.2预留煤柱预留煤柱也是应用时间较长的巷道支护工艺。
在掘进工作开始期间,主要将巷道划分为上下两个区域。
上层区域为运输的平巷、下层区域为煤柱预留的支撑巷道,能够进一步提升巷道结构的安全性。
预留煤柱的操作十分简便,能够有效优化巷道的排水与通风结构。
但预留煤柱会耗费较大成本。
如果在掘进过程中出现煤柱损坏问题,创造维护工作将难以推进。
因此在采煤工作开展过程中,煤柱的承载力会直接到达巷道底部,对相邻巷道产生影响,存在较多安全隐患。
1.3架设可伸缩支架可伸缩支架需要使用金属材料,这种支撑结构与巷道变形特征十分吻合。
煤矿井下巷道掘进托顶煤施工支护技术

煤矿井下巷道掘进托顶煤施工支护技术摘要:煤矿井下巷道掘进施工是煤炭资源开采中重要的施工环节,具有难度大、安全要求高、隐患突出等特点。
在过断层和岩巷石门揭煤时会出现托顶煤施工情况,为了保证掘进施工的质量和安全,需要采用加强支护措施,用锚杆、锚索等装置配合施工。
本文主要分析和探讨煤矿井下巷道掘进托顶煤施工支护技术及应用,希望可以为提高井下巷道掘进质量和安全提供一些参考。
关键词:煤矿;井下巷道;掘进;托顶煤;支护技术引言:需要用到托顶煤施工的情况通常有两种,一种是煤矿井下巷道掘进遇到了断层,需要通过托顶煤施工的方式来进入正常煤层,另一种是岩巷石门揭煤,这种煤层位于巷道上方,需要通过托顶煤施工的方式进行开采。
在煤矿井下巷道掘进过程中,托顶煤施工是一种难度、隐患非常突出的工程,支护工作处理不佳很有可能导致巷道安全事故,影响煤炭的开采质量和效率。
1.影响煤矿井下巷道掘进稳定性的因素分析1.1 井下地质条件在煤矿进行井下巷道掘进施工时,井下地质条件是影响巷道稳定性、决定巷道支护方式的重要因素。
如果井下巷道掘进时,岩层存在诸如断层、褶曲、陷落柱、顶板破碎带等地质问题,区队必须放慢掘进速度,采取超前支护或边掘进边支护的方式来提高掘进的安全性和巷道的稳定性。
因为断层、褶曲等地质问题会容易导致掘进质量问题、顶板破碎问题、坍塌问题,所以,区队掘进过程中必须充分考虑到地质条件,做好掘进和支护处理工作。
1.2 掘进和支护施工工艺在煤矿井下巷道掘进施工过程中,施工人员主要运用的掘进方法为钻爆法等,支护方法主要为锚网喷支护、顶板加固等。
任何一项施工工艺的选择和使用都需要与煤矿井下巷道的实际情况进行匹配,尽可能避免会对井下巷道围岩形成破坏和伤害的施工工艺,提高井下巷道的质量和安全。
在实际施工过程中,施工人员的装药量、打眼位置、打眼深度、施工速度等都是影响掘进施工质量、支护质量的重要因素,必须做好相应的风险应对准备,避免给巷道带来更大的风险。
煤矿井巷支护与维修技术

煤矿井巷支护与维修技术摘要:煤矿井巷支护是煤矿安全开采的前提条件,煤矿井巷及支护结构受到开采作业的扰动,存在变形、破坏等风险,应及时采取维修措施,维持煤矿井巷运行的安全。
但适用于煤矿井巷支护的技术类型较多,每种技术都有着一定的适用条件。
因此,本文针对煤矿井巷支护与维修技术进行分析,阐述了各种井巷支护技术应用的要点及注意事项,以期作为煤矿井下现场井巷支护与维修过程中的参考借鉴。
关键词:煤矿井巷;井巷支护技术;井巷维修技术煤矿井工开采对于井巷支护与维修技术的应用水平有着较高的要求,然而煤矿地质条件复杂、作业环境不良等因素增加了巷道支护与维修的难度,需通过对巷道支护与维修两项技术进行深入研究分析,不断完善支护技术与维修技术应用方案,提高技术水平,切实解决煤矿井巷支护与维修作业中的关键核心问题。
1.煤矿井巷支护技术1.1棚式支护技术煤矿井巷棚式支护属于一种被动支护技术,棚式支架需与井巷围岩之间形成受力关系,当围岩压紧支架时方可达到棚式支架支护围岩的目的。
按照支架材料的不同,可以分为木支架、金属支架、钢筋混凝土支架等,是煤矿井巷最为原始的支护技术。
在实际的应用中,棚式支护技术需根据井巷的实际条件,并结合棚式支架材料特征与性质进行选用。
木支架在潮湿环境中易腐烂,具有可燃性、支护强度不够、承载力有限、支护时间不可过长、使用寿命较短,只可作为维修时的临时支护。
金属支架有柔性支架与刚性支架两种,可缩性支架适用于变形地压为主的巷道,金属刚性支架不耐腐蚀,而煤矿井巷环境湿度大、温度高、腐蚀性强等因素加快了金属支架的腐蚀速度,影响支护的整体稳定性。
钢筋混凝土支架的钢筋完全包裹在混凝土中,支护的强度高,使用的寿命长,强度高、刚性好,通常用于以松动地压为主的巷道,可作为煤矿井巷长期的支护结构。
1.2锚喷支护技术锚喷支护技术整合运用了锚杆支护与喷射混凝土技术,通常先在井巷岩层中打入金属锚杆,然后高压喷射水泥混凝土,混凝土凝结后与围岩共同形成一个钢筋混凝土结构,使岩体成为支护中的结构材料,调整围岩应力分布,实现岩体自身支撑的目的,在煤矿井巷中可以用作临时支护与永久支护。
巷道支护技术

2.1 巷道围岩控制理论1907年俄国学者普罗托吉雅可诺夫提出普氏冒落拱理论[1-2],该理论认为:巷道开掘后,已采空间上部岩层将逐步垮落,其上方会形成一个抛物线形的自然平衡拱,下方冒落拱的高度与岩层强度和巷道宽度有关。
该理论适用于确定巷道围岩强度不高、开采深度不是很大的巷道支护反力。
20世纪50年代以来,人们开始用弹塑性力学解决巷道支护问题,其中最著名的是Fenner [3]公式和Kastner 公式[4]。
Fenner 公式为:()[]10cot sin 1cot -⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=ϕϕϕσϕN i R r C C P (1)式中,i P —支护反力;C —围岩内聚力;ϕ—内摩擦角;0σ—原岩应力;r —巷道半径;R —塑性圈半径;ϕN —塑性系数,κϕϕsin 1sin 1-+=N 。
Kastner 公式为:()()ϕϕϕϕϕsin 1sin 20sin 1cot cot -⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯++-=R r C P C P i (2)式中,i P —支护反力;C —围岩内聚力;ϕ—内摩擦角;0P —初始应力;r —巷道半径;R —塑性圈半径。
国内外巷道顶板控制理论发展很快[3-4],我国在1956年开始使用锚杆支护,迄今为止,已有50多年的历史。
锚杆支护机理研究随着锚杆支护实践的不断发展,国内外已经取得大量研究成果[5-10]。
(1)悬吊理论1952年路易斯阿帕内科L(ouis.Apnake)等提出了悬吊理论,悬吊理论认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上,在预加张紧力的作用下,每根锚杆承担其周围一定范围内岩体的重量,锚杆的锚固力应大于其所悬吊的岩体的重力。
(2)组合梁理论组合梁理论认为,端部锚固锚杆提供的轴向力将对岩层离层产生约束,并且增大了各岩层间摩擦力,与锚杆杆体提供的抗剪力一同阻止岩层间产生相对滑动。
(3)减跨理论在悬吊作用理论及组合梁作用理论的基础上,提出了减跨理论,该理论认为:锚杆末端固定在稳定岩层内,穿过薄层状顶板,每根锚杆相当于一个铰支点,将巷道顶板划分成小跨,从而使顶板挠度降低。
煤矿巷道锚杆支护技术

煤矿巷道锚杆支护技术
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1
主要内容
1.锚杆支护技术简介 2.锚杆支护技术基本理论 3.锚杆支护结构各部分构件作用 4.锚杆支护设计方法 5.影响锚杆支护效果的关键因素 6.我国煤矿锚杆支护技术的发展方向
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2
1.锚杆支护技术简介
巷道支护的重要性:巷道支护是煤矿安全生产的重要
保证,我国煤矿以井工开采为主,需要在井下开掘大量巷 道,而且80%以上是煤巷、半煤岩巷,或为松软破碎围岩 巷,或为遇水软化膨胀围岩巷。确保巷道的安全、快速掘 进,确保巷道使用期间的畅通、与围岩稳定,确保巷道的 支护与维护成本较低等,是建设安全高效矿井的一项重要 工作,具有重要意义。
(7)简单地质条件向复杂地质条件发展
我国煤矿煤系地层中具有复杂地质条件的矿井分布十分广泛。 北起黑龙江、内蒙古,南到广东、广西,东起山东、浙江, 西到新疆、青海等广大辽阔的幅员内有复杂地质条件的矿井 遍布全国各主要产煤省区,近半数的矿区存在地质条件复杂 的矿井。随着我国新生代第三纪煤田的开采及老矿井采深的 增加,复杂地质条件煤矿的数量和分布范围将会继续增加和 扩大。复杂地质条件巷道围岩稳定性差、围岩变形和破坏严 重,巷道维护十分困难。有的复杂地质条件矿井,每米巷道 的支护费用已高达1~2万元,严重影响了煤矿的正常生产和经 济效益的提高。
煤矿巷道支护技术探讨
和 钢筋 混 凝 土 支 架 支 护 已 在 实 际 工程 中 被逐 步淘 汰 。 金 属支 架支 护可 以方 便 的制 作 和安装 , 在工 程 中依 然有 使 用 。但 由于 棚 式支 架 支护 也属 于 刚性 被 动 支护 , 支 架 与煤 矿 巷道 表 面很 难 实现 紧 密接 触 , 导 致 其控制围岩早期变形的性能较差 , 尤其在 复 杂地 质 条件 下 ,棚 式 支护 效 果较 差 、 支 护 成本 较 高 ,且很 难 达 到锚 杆 支护 性 能 , 在 工 程 实 际 应 用 中逐 步 被 锚 杆 支 护 技 术 所 取代 。 1 - 3锚杆 支护 技术 合 理 的锚 杆 支 护 可 以控 制 待 锚 固 区 围岩 出 现离 层 、 滑动 、 裂 隙 张开 、 新 裂 纹 产 生 等滑 动变 形 , 通 过锚 杆 的支 护 加 固性 能 确保 煤 岩体 的 完整 性 、稳 定性 和连 续性 。 结合 工 程 区实 际情 况 , 合 理计 算 确定 锚 杆
和 高 分 子 材 料作 为注 浆 加 固 的施 工 原 材 料, 具 体加 固材料 选 择应 根 据 巷道 地 质 条 件、 生 产条 件等 因素量 巷 道 。据 一些 统 计文 献 资料 表 明 , 国有 大 中型 煤 矿 每 年 新掘 进 巷 道 总 长度 高达 1 0 0 0 0 k m, 其中 8 0 %以上 巷 道 是 直 接 开掘 在 煤层 中的 。因此 , 采 取 合理 的巷道 支付 加 固技 术措 施 , 提 高巷 道 强度 和 稳 定 性, 保 持 巷 道 畅 通 与 围 岩稳 定 , 确 保 煤 矿 安 全 可靠 、 节 能 经 济 的 生产 , 具 有 非 常 重 要 的工 程实 践应用 探 讨价值 。 l煤 矿巷道 支 护技 术
“三软”煤层巷道掘进常见问题治理浅析
“三软”煤层巷道掘进常见问题治理浅析1. 引言1.1 背景介绍煤层气的开发与利用已成为我国能源领域重要的发展方向之一。
由于我国大部分煤层储层都处于“三软”状态,即煤体软、顶板软、底板软,在煤层巷道掘进过程中往往会遇到一系列问题,如顶板易塌、瓦斯涌出等。
为了有效治理这些问题,保障煤层巷道的安全和稳定,需要采取相应的措施和技术改进。
背景介绍中,将对“三软”煤层的特点进行详细阐述,解释为什么“三软”煤层容易引起问题,探讨其与煤层气开发的关系。
还会介绍目前煤矿巷道掘进中存在的常见问题,如巷道顶板塌方、底板下沉等,以及这些问题可能带来的危害和影响。
通过对背景介绍的分析,我们将更好地理解“三软”煤层巷道掘进中常见问题的发生原因,为后续的内容铺垫,为研究目的的实现提供基础。
本文也将探讨如何通过治理措施和技术改进来解决这些问题,为煤层气开发提供更加安全、高效的工作环境。
1.2 研究目的本文主要旨在对“三软”煤层巷道掘进常见问题进行深入分析和探讨,总结不同问题的治理方法和技术改进,以期为相关领域的研究和工程实践提供参考和借鉴。
通过研究煤层软化、润湿、膨胀等特点,分析其对巷道掘进工程的影响和挑战,探讨在实际工程中常见的问题如片裂、涌水、冒顶等原因及治理措施,并探讨巷道掘进的技术改进方向和未来应用前景。
通过本文的研究,旨在为提高“三软”煤层巷道掘进工程的安全性、效率性和可持续性,促进相关技术发展和应用推广,为我国煤矿安全生产和资源开发做出积极贡献。
2. 正文2.1 三软煤层特点三软煤层是指煤层具有软、薄、细的特点,主要包括软质、软弱和软化三个方面。
1. 软质:三软煤层的煤质特点主要表现为含水量高、煤质软、粘性强。
由于含水量高,煤层中的水分对岩石的胶结作用减弱,容易发生软化现象。
而且含水率过高还容易引起煤层的不稳定性,导致坍塌和塌方等安全问题。
2. 软弱:三软煤层通常强度低、韧性差、易破碎,矿层的强度不高,没有足够的自支撑能力。
浅析煤矿综放工作面沿空留巷技术
浅析煤矿综放工作面沿空留巷技术煤矿综放工作面沿空留巷技术指的是在综放工作面上,通过在煤壁和开采巷道之间留置一定的空间,形成类似于走廊的通道,以便于煤矿工人在工作面上进行通行、采掘和矿石运输等工作。
该技术具有提高采煤工作效率、减少煤尘污染、保障煤矿工人安全等特点,因此得到了广泛应用。
煤矿综放工作面的沿空留巷技术主要应用于半煤柱采区和周边岩层煤的采掘。
其原理是在尽量保持生产效率的情况下,尽可能地减少煤层下沉和结构变形,从而降低地面塌陷、地裂缝等地质灾害的发生。
并且,采用沿空留巷的技术可以减少不必要的巷道开挖和支护工作,从而减少煤矿的投资成本。
沿空留巷技术的关键是确定留巷的位置和尺寸。
一般来说,留巷的位置应该靠近煤壁,在煤层顶板下沉前将留巷完工,并要保证留巷的宽度足够容纳矿车的通行和矿石的运输。
因此,需要根据不同煤层的性质和采矿参数来确定留巷的具体位置和尺寸。
同时,还需考虑到留巷施工的技术难度和工期,要在满足生产需求的同时尽可能减少施工成本。
沿空留巷的施工方式有多种,一般都需要采用水平挖掘和崩落法。
水平挖掘是通过开采巷道和煤壁之间的空间,使土壤和煤矿岩层形成弧形,从而达到支撑保持煤壁稳定的目的。
而崩落法则是通过控制煤壁下沉速度,将煤矿和地层形成的裂缝尽量保持在留巷内部,从而减少地质灾害的发生。
另外,在沿空留巷施工过程中还需要注意矿柱的保留问题,尤其是在挖掘到煤柱时,需要停止施工,并采取相应的支护措施以保证煤层稳定。
总之,煤矿综放工作面沿空留巷技术是一种有效的采煤工艺,可以在保证生产效率的同时减少地质灾害的发生,提升整个煤矿的安全生产水平。
未来,随着煤矿深度开采和复杂地质环境的增加,该技术将会得到更广泛的应用和发展。
煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及改进措施
当代化工研究Modem Chemical Research13 2021•门综述与专论煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及改进措施*赵荣荣(太原煤气化集团有限公司东河煤矿山西045000)摘耍:在现阶段我国煤矿开采行业当中,其十分重要的一项技术就是煤矿掘进技术,它能够高效的餉开采煤矿,因此在现有的技术水平之上提升煤矿巷道■掘进技术是十分重要的,也是现阶段相关专业人士十分关注的热点.其中能够有效保障煤矿开采过程安全稳走的重要因素就是扳进支护技术,因为不同于其它工种,煤炭开采过程中需要面对的是十分复杂的地质环境,因此地质条件的优劣从根本上影响了煤矿开采过程的安全以及最终的质量.本文主要通过浅析煤矿巷道掘进支护技术丝重要作用,以及其在现阶段中所存在的一些问题,提出了有效提高掘进支护技术水平的具体措施.关键词:煤矿巷道;掘进支护技术;问题分析;措施策略中图55•类号:T文献标识码:AProblems and Improvement Measures in Tunneling and Supporting Technology of CoalMine RoadwayZhao Rongrong(Donghe Coal Mine of Taiyuan Coal Gasification Group Co.,Ltd.,Shanxi,045000) Abstract:At the p resent s tage of C hina's coal mining industry,one of i ts very important technology is coal mining technology,it can efficiently mining coal,so above the existing technical level to improve the coal mining roadway technology is very important,is also the current stage of t he relevant p rofessionals are very concerned about the hot spot.Among them,the important f actor that can effectively guarantee the safety and stability of t he coal mining p rocess is the tunneling support technology.Because differentfrom other types of y vork,the coal mining p rocess needs to f ace a very complex geological environment,so the quality of g eological conditions f iindamentally affects the safety and f inal quality of t he coal mining p rocess. This paper mainly through the analysis of t he important role of c oal mine roadway excavation support technology,as well as some problems existing in the p resent stage,put f orward the effective improvement of e xcavation support technology level of s pecific measures.Key words z coal mine roadway;tunneling support technology^problem analysis\measure strategy在我国煤矿巷道掘进工作的开展过程中,煤矿掘进支护技术得到了十分广泛的应用,其中最为普遍的便是传统锚喷网联合技术,由于在矿井开采掘进的过程中存在着十分多的困难,并且在整个的施工过程中,所要遇见和解决的地质环境的构造十分复杂,以及周围开采区和覆岩层的压力带来的影响,都对掘进巷道施工产生一定的困难阻力,并且就现阶段我国的煤矿开采掘进技术来说,其水平还有一定的局限性,在开采的过程中仍然面临着许多难以解决的困难,因此 需要相关的专业人士以及工作人员结合开釆环境进行具体分析,提出恰当科学的解决方法。
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煤矿巷道支护技术浅析
作者:李宏涛
来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第12期
摘 要:我国的能源需求正在不断提升,而煤矿作为我国能源产业中的重要组成部分,其
开采和管理工作也应该不断地优化和完善。频发的煤矿安全事故也给管理部门敲响了警钟。巷
道支护工作作为保障煤矿安全的有效手段,也应该在技术上进行提升,满足未来的工作要求,
这也是本文主要的研究目的。
关键词:煤矿;巷道;支护技术
由于煤矿需要在地下进行开采,在井下需要开掘数量庞大的巷道,为了能确保开采的安全
性,巷道的内部畅通和稳定是必然要求。而地质条件的变化和开采强度的提升也给巷道支护工
作提出了更高的要求。所以这项工作的研究具有显著的现实意义,也是未来煤矿企业的生产过
程中可以借鉴参考的内容。
1 巷道支护的理论基础
1.1 联合支护
联合支护是传统的煤矿开采工作中常见的支护模式,是采用两种或两种以上支架来进行共
同维护,保持围岩稳定的支护模式。其目的在于控制好围岩的变形情况。但这种模式随着现阶
段围岩条件的质量降低问题,在实际使用过程中的效果并不理想,后期的维护和返修工作也使
得其稳定性受到了制约。
1.2 围岩强度强化
这一理论基础主要是采用锚杆支护的方式来进行强化,通过提升力学参数的方式来转变力
学性能,改变围岩的压力状态,提升承载能力。
1.3 新奥法支护
新奥法支护的理论基础是利用了岩体力学理论,通过维护和利用围岩的自承能力来讲围岩
作为支护体系的组成部分,最大化发挥围岩的承载能力。
1.4 松动圈支护
由于巷道开挖时会出现松动圈,松动圈会导致围岩出现变形,并呈现比例关系。换而言
之,就是围岩变形情况越大,巷道支护工作的难度也越大。
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2 煤矿巷道的不同支护技术
2.1 棚式支护技术
这种技术在早期是常见的支护手段,根据支护材料的不同还可以细分为木结构、钢筋混凝
土结构和金属结构。而现阶段通常采用金属结构来作为支护手段。金属支架的长度和高度比例
需要结合巷道的实际要求。但这种方式也具有显著的缺陷,尤其是在一些地下形势复杂的巷道
区域内,地形结构会导致围岩的形状发生变化,围岩表层和支架并不能有效地保持紧密连接。
此外,由于金属结构需要耗费额外的维护和生产成本,这一方式也逐渐地被其它支护技术所取
代。
2.2 锚注支护技术
对于现阶段的巷道支护工作来说,很多巷道为了防止边坡滑落,都会采用毛竹支护技术,
通过自钻锚杆进行灌浆填筑后,形成坚固的拱形塑性区域,发挥良好的悬吊功能。施工环节中
通常会先进行钻孔,然后同时进行注浆和锚固。注浆的数量要结合材料的特点和现场施工的实
际需求。这种支护技术成本消耗低、施工难度简便,使用灵活。但同样也具有一定的缺陷,即
锚杆无法封闭围岩,防止围岩出现风化,也无法防止锚杆之间岩石脱落的情况。
2.3 锚杆支护技术
锚杆支护技术在我国经历了很长时间的发展,为了解决深部高地应力等复杂的支护难题,
在锚杆支护的技术上,进行了不断完善和优化。锚杆支护的主要作用是控制围岩产生裂缝、滑
动等,目的在于保持煤岩体的完整性。而这一过程中的决定性因素是预应力的变化。预应力能
否合理是支护工作的关键。因此托板、钢带等设备的作用非常显著。对于一些地下条件复杂的
巷道,要采用高预应力的锚杆组合,减少二次支护和后期的返修工作。锚杆支护技术的质量和
施工设备有着密切联系,我国现阶段在设备的选用上相对完善,例如大扭矩气动扳手等的使
用,也能符合锚杆支护的技术要求。但实际的开采环节还应该对人员和设备进行合理调配,缩
短工序时间,提升锚杆支护的速度和质量。
2.4 联合支护技术
联合支护技术的目的在于对围岩起到全面支护的作用,提升井下巷道的承载能力。由于锚
杆支护可以通过锚固剂来提升围岩的支撑力和对应力的承载能力,而锚索支护技术是连接锚杆
支护而产生的承载断层。两种方式联合支护模式下,如果当围岩结构出现松动,导致部分脱落
时,可以发挥有效的作用,在巷道顶部形成稳定性出色的悬吊,提升锚杆支撑力,保持围岩的
整体性能,大大提升了井下作业的安全性。
3 联合支护技术的优势
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目前我国的煤矿巷道支护技术通常选用联合支护,因为其使用范围和性能相对出色。从质
量上看,联合支护技术可以形成良好的组合拱,将岩体和锚杆锚索合理连接,减少岩体受压产
生的过度变形,将应力性维持在稳定的范围内。例如当围岩受到外力作用出现形状变化时,锚
杆锚索进入岩土层,发挥约束作用,就可以一直围岩面积进一步破坏。另外,很多在软层岩土
区施工的开采工作,围岩变形情况时常发生。但如果立即采取锚索支护方式,必然会导致锚索
出现折断。因此,在作业开始前就采用锚杆,就能显著提升围岩的承重能力和稳定性,控制围
岩的结构变形情况,减少安全事故产生的可能性。
4 结语
本文介绍了主要的煤矿巷道支护类型,并通过理论依据来分析了围岩和巷道支护的密切联
系,针对于联合支护技术展开了部分拓展。可以看到现阶段的巷道支护工作仍然需要配合环境
和施工因素,选择最合理的支护方式。
参考文献:
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[2]暴广昌,陈全秋.煤矿井下巷道掘进顶板支护技术浅析[J].机械管理开发,2016(7):
147-148.