侯志勇

（山西陽煤集團一礦， 山西 陽泉 045000）

煤礦地下開采一直是我國煤礦開采的主要方式，巷道支護在煤礦開采中的作用，一是確保巷道圍巖體的穩(wěn)定性，二是確保巷道圍巖體不發(fā)生大的垮塌，三是保護作業(yè)人員的安全，所以巷道支護在煤礦開采過程中起著至關重要的作用。近年來，隨著我國煤礦需求量的增加，煤炭開采作業(yè)環(huán)境越來越差，這就大大地增加了巷道支護的難度。

1 煤礦開拓巷道支護設計的研究

1.1 設計合適的斷面形狀

斷面巷道的形態(tài)有兩種，一種是拱形巷道斷面形態(tài)（如圖1），一種是梯形斷面巷道形態(tài)。在對其進行選擇時，拱形巷道斷面形態(tài)和梯形巷道斷面形態(tài)都有優(yōu)缺點，拱形巷道斷面形態(tài)在承受壓力方面具有良好的能力[1]，但頂板相對薄弱會出現(xiàn)破碎的風險，梯形巷道斷面則反之，所以在選擇巷道形態(tài)時，要根據(jù)煤礦開采的現(xiàn)實環(huán)境來進行科學決定。

1.2 選擇合理的支護時間

圖1 巷道斷面示意圖（mm）

在巷道開拓工作結束以后，會出現(xiàn)安全隱患的主要原因是會受到各種應力的破壞，其中影響最大的力是切向應力，最小的是徑向應力，這些應力的作用會導致巷道產(chǎn)生裂縫，這就使巷道的底層極其容易變形[2]。所以，在開拓巷道完成后需要進行巷道支護，在對巷道加固后可以有效地控制巷道變形，增加安全保障。

1.3 選擇有效的巷道支護參數(shù)

選擇合理有效的巷道支護參數(shù)是開展巷道圍巖支護工作前的重要工作內(nèi)容，這能夠使巷道挖掘作業(yè)更加地順利。在進行巷道支護施工設計時，巷道參數(shù)選擇也起著重要的作用，通過專業(yè)的技術手段來選擇有效的巷道支護參數(shù)，這既需實際情況與設計標準相互之間建立聯(lián)系，也對確定支架承受力、巷道圍巖變形情況起到了不容小覷的作用。

2 煤礦開拓巷道支護的形成

煤礦開拓巷道支護有以下幾種方式：砌碹支護方式、棚式支護方式、錨噴支護方式、注漿加固方式和復合支護方式。其中砌碹支護方式是煤礦開采早期較為常用的一種方式，常在大型巷道中使用。棚式支護方式是九十年代初期較為常用的支護方式，這種支護方式的特性是同時具備剛性和柔性。但在復雜或條件差的環(huán)境中不能發(fā)揮出其優(yōu)勢，并且造價較高。錨噴支護方式在支護技術中有著重要的作用，是最為常用的一種支護方式，錨噴支護與圍巖結合可以起到加固的作用，降低風與水帶來的影響[3]。隨著錨噴支護技術的發(fā)展，應用的范圍也變得廣泛。以山西省沁裕煤礦為例，該煤礦在原有的支護方式上，引入錨噴支護，在頂板采用錨索加強支護，使支護更加安全可靠。注漿加固方式能夠將巷道巖應力重新分布，使其達到平衡和穩(wěn)定。因此，這種方式經(jīng)常在破碎巖體環(huán)境中應用。復合支護方式是一種較為復雜的方式，目前并沒有被廣泛的應用。復合支護顧名思義就是多種支護方式相互配合進行支護的一種方式，這樣可以將各類支護的長處進行合理發(fā)揮，實現(xiàn)多種優(yōu)勢互補，應用范圍也變得更為廣泛。但由于成本過高并且支護形式需要合理的匹配，所以沒有被廣泛的應用。

3 煤礦巷道支護存在的問題及改進措施

1）開拓煤礦巷道支護時，存在分析不全面、支護方式設計不合理等現(xiàn)象。所以，要結合煤礦開拓巷道的實際情況，進行全面的分析，在開拓巷道的過程中，要對支護方式進行合理的設計，使巷道工程安全可靠。

2）在進行支護工作時，因為圍巖表面較為脆弱，大大降低了結合的能力，并且構造應力也不足，極大程度上增加了煤礦巷道被破壞的可能性，進而發(fā)生部分區(qū)域出現(xiàn)圍巖裂縫粉碎的現(xiàn)象。除此之外，在進行有關軟巖類型的巷道開拓時，要根據(jù)實際情況，采取相應的措施。在開拓巷道時要合理地布置巷道的應力分布，可以利用手動的方式或者機械的方式來對巷道內(nèi)的應力進行優(yōu)化，這樣才能夠合理地掌控巷道內(nèi)的應力，同時還需要合理地設計巷道截面的形態(tài)和大小，對圍巖的應力進一步優(yōu)化，還要考慮到周圍殘余的應力，針對巷道圍巖的應力以及容易發(fā)生變形的部位做好把控。

在進行巷道支護工作前，針對所要進行支護工作部位的地質做出詳細可靠的分析，通過分析的結果，精確找到巷道圍巖的薄弱地點，針對該薄弱區(qū)域進行強化支護措施，從而使巖石表面的張力以及約束力大幅度提升，并且提高圍巖的承載力，大大加強安全保證。當常規(guī)措施無法奏效時，需要進行再次支護，在保持支護的柔性時，再次提高護體的強度，在巷道穩(wěn)定的前提下，再次支護可以將圍巖變形控制法可控范圍內(nèi)，將應力進行釋放。

4 結語

隨著社會能源消耗的逐漸加大，煤礦開采開拓巷道的深度與廣度的不斷加強，煤礦開采的環(huán)境也越來越復雜，這導致了巷道支護的難度不斷上升。因此，工作人員除了要根據(jù)煤礦巷道實際情況選擇合理自護技術以外，還要從煤礦巷道技術著手，不斷對技術進行改進、創(chuàng)新，從而提升巷道圍巖的穩(wěn)固性，這對未來煤礦開采具有重要的意義。