靳順奇 張端磊 徐雷

摘 要：煤炭資源是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要能源，隨著開采的不斷深入，對礦山開采技術(shù)提出了更高的要求，巷道的支護技術(shù)的研究和發(fā)展尤為關(guān)鍵。特別是受高應力影響的巷道圍巖容易發(fā)生變形和支護困難的問題，不同區(qū)域的地質(zhì)條件各不相同，巷道容易變形和坍塌的問題對巷道的支護技術(shù)提出了更高的要求。本文主要根據(jù)不同的巷道支護技術(shù)進行分析總結(jié)，通過合理分析選擇合適的巷道支護技術(shù)，充分發(fā)揮巷道的支護作用，保障井下作業(yè)人員的安全。

關(guān)鍵詞：巷道支護；支護方式；支護技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.068

0 引言

從我國的礦產(chǎn)資源分布情況來看，礦山企業(yè)的開采工作大部分在地下進行，多數(shù)開采區(qū)域逐漸向更深的方向發(fā)展，隨著開采深度的不斷增加，巷道在開采過程中會遇到復雜多變的情況，巷道內(nèi)部受高應力的影響。盡管我國在礦山企業(yè)引進多種先進技術(shù)和設備，加大對開采的資金和技術(shù)投入，但仍然存在一定的支護問題。因此合理解決圍巖易變性和穩(wěn)定性差的問題，成為煤礦企業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展的關(guān)鍵。

1 采準巷道的地質(zhì)構(gòu)造

5302綜放工作面位于鮑店煤礦五采區(qū)的西部，工作面厚度8.36～9.00m，f=2.9五采區(qū)是以走向長壁采煤法布置的綜放采區(qū)，采用多上山聯(lián)合布置，工作面由北向南連續(xù)跨上山開采。采區(qū)位于小南湖向斜的南翼及核部，總體趨勢為南高北低，走向長度2500m，傾斜寬度2000m。工作面北部切眼附近位于小南湖向斜核部，煤層走向變化較大；工作面南部設計停采線附近煤層傾角較大，最大為15 ?，中部及北部較平緩；小南湖向斜軸向為北59 ?東，向北東傾伏，為一寬緩向斜構(gòu)造，向斜軸部煤層節(jié)理發(fā)育，破碎易冒落，低洼處易積水巷道支護難度較大。

2 巷道支護形成原因及理論

（1）煤礦開采過程中，地質(zhì)條件對掘進作業(yè)的影響主要表現(xiàn)在煤層穩(wěn)定程度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜程度，不同的地質(zhì)條件對礦山產(chǎn)生不同的影響，掘進過程中褶皺出現(xiàn)頻率較高，在煤層穩(wěn)定和波動較少的區(qū)域?qū)﹂_采影響較少，褶皺緊密或一級褶皺發(fā)生較多時對開采產(chǎn)生較大的影響；水文地質(zhì)條件按照侵蝕程度和堆積等水文地質(zhì)作用，對礦山開采產(chǎn)生不同的影響。開采的不斷深入，不同區(qū)域的地質(zhì)條件各不相同，地質(zhì)條件多為斷層復雜地帶，受水文和圍巖應力的影響，容易發(fā)生圍巖的變形，當頂板收到擠壓時會發(fā)生前掘后修的情況，針對井下開采作業(yè)變形最為嚴重的是軟巖，軟巖具有膨脹性和易變形性，不穩(wěn)定的頂板更加增加了開采的難度，隨著開采深入的增加，巷道頂板處于未支護狀態(tài)下容易發(fā)生底鼓，底鼓引發(fā)底板圍巖變形，發(fā)生底鼓后會引起底板的內(nèi)部移動，遇水則會發(fā)生膨脹甚至降低巖石的強度，被浸水后的圍巖支撐強度明顯下降，成為發(fā)生巷道變形的主要內(nèi)部原因。

（2）煤礦企業(yè)重視開采的同時，也越來越重視開采的技術(shù)和理論，巷道支護理論眾多，主要有強度強化論、新奧法和聯(lián)合支護理論，在礦山開采中使用較多的是強度理論和新奧法，強化強度理論利用錨桿支護技術(shù)改善圍巖的高應力，提高圍巖的承載能力，圍巖強度強化理論以巷道錨桿為基礎(chǔ)，利用錨桿的支護作用改善圍巖的應力狀態(tài)，增加圍巖自身的承載能力，保護巖體得到有效的提升；新奧法是多種支護技術(shù)的綜合，通過對隱患圍巖的加固，采取錨噴支護技術(shù)，從而有效提升圍巖自身承載能力。

3 巷道主要支護類型的選擇

煤礦開采支護技術(shù)多種多樣，錨桿支護技術(shù)具有經(jīng)濟實用、防護性強的特點，從低強度到高強度的支護技術(shù)被廣泛采用，在錨桿支護技術(shù)使用初期，支護強度較低，隨著技術(shù)的發(fā)展和錨桿支護技術(shù)的應用，圍巖出現(xiàn)不良情況可以隨時得到控制，有效控制圍巖的離層，降低發(fā)生裂紋的情況，有效提升圍巖的強度，避免發(fā)生嚴重變形和拉伸。下面介紹幾種常見的支護類型：

（1）U型鋼可伸縮性支護技術(shù)。巷道受高應力發(fā)生嚴重變形時，可以通過金屬支架預防巷道變形嚴重的問題，U型鋼的可伸縮性可以根據(jù)圍巖膨脹變形的嚴重程度，改變自身的伸縮性以適應圍巖破碎和較大變形的巷道，U型鋼具有結(jié)構(gòu)簡單和承載能力較大的特點，但投入成本較高，使用較少。

（2）錨注支護技術(shù)。巷道發(fā)生變形時采用多種支護技術(shù)，以錨注支護技術(shù)為主要方式，錨注支護是將錨桿、錨索和注漿支護相結(jié)合，利用注漿方式向巖體內(nèi)部注漿加固，漿液可以滲入到有裂縫的巖體中，對已經(jīng)受損的圍巖進行固化，提高自身的承載能力，與傳統(tǒng)的錨桿技術(shù)相比，錨注通過注漿實現(xiàn)巖體的進一步固化，為錨桿提高堅實的基礎(chǔ)。錨注技術(shù)可以提高圍巖自身的承載能力，提高巖體強度。

（3）聯(lián)合支護技術(shù)。當開采巷道處于軟巖狀態(tài)下且支護困難是可以采用聯(lián)合支護技術(shù)，通過分析實用巷道聯(lián)合支護技術(shù)可以改變U型鋼和工字型支護方式中存在的優(yōu)缺點，既可以充分發(fā)揮U型鋼的可伸縮性又可以改變圍巖的變形作用，達到聯(lián)合支護的目的，在支護過程中，如果單獨采用單一的支護方式無法很好的控制圍巖的支護條件，從而降低了支護能力，因為對軟巖的巷道支護技術(shù)可以采用提高自身承載能力的聯(lián)合支護技術(shù)。

4 巷道支護技術(shù)應用問題及改進措施探究

受高應力的影響，軟巖巷道是巷道中的主要類型，軟巖具有遇水膨脹和易變形的特點，在風化作用下容易發(fā)生變形和抵抗力差的情況，是巷道中支護困難的一種類型，在巷道開采過程中，支護承載較大壓力，難以掌握支護體的強度，巖體發(fā)生膨脹，巷道發(fā)生松動，降低支護的效果。針對軟巖巷道中的諸多問題，可以通過二次支護方式和注漿支護的方式，增強支護體的強度，提高圍巖的承載能力，采用科學的巷道支護技術(shù)，從整體上加固巷道的承載能力，提高對圍巖的支護。

5 結(jié)束語

巷道開采是礦山企業(yè)開采的主要技術(shù)，復雜地質(zhì)條件下的掘進需要通過選擇科學合理的支護技術(shù)，才能保障礦山開采的安全穩(wěn)定進行，本文通過對巷道實際情況的分析，根據(jù)不同地質(zhì)條件下巷道掘進技術(shù)的不同選擇，選擇合理的支護方式，提高圍巖的承載能力，充分發(fā)揮各種支護方式的特點，有效解決井下支護困難的情況，保障開采作業(yè)的順利進行。

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