论文部分内容阅读
【摘要】随着国家不断加大对煤矿资源的开采力度，煤矿开采的深度越来越深，然而每年因煤矿开采而发生的矿难事故也屡见不鲜。我国的煤矿开采方式主要是井工开采，这就要求在煤矿开采过程中开挖大量巷道，巷道的安全性能不仅影响着煤矿开采产量更关系着煤矿工人的生命安全，因此，对煤矿巷道支护技术进行分析与探讨非常有必要。
【关键词】煤矿；巷道；支护技术
煤矿巷道对于整个煤矿开采工程有着至关重要的作用，随着当前煤矿开采深度越来越深，这就对煤矿巷道的安全性能提出了更高的要求，同时也对煤矿巷道的支护技术提出了更高要求。因此，我们必须对巷道支护技术有全面的了解，并充分结合煤矿巷道实际情况，以便采取科学合理的巷道支护技术，从而提高巷道的安全、稳定性，确保煤矿生产安全。基于此，笔者结合自身工作实践，做出以下几点分析。
1.砌碹支护技术
砌碹支护技术是煤矿巷道早期最常用的支护技术，该支护技术具有方便、简单的特点，在一些特定环境下的煤矿硐室、巷道中仍被继续采用并具备良好的加固性能。砌碹支护材料的组成主要包括以下材料：混凝土砌块砌碹、现浇混凝土砌碹、料石砌碹等。由于砌碹支护技术出现较早，相较于现行的巷道支护技术仍存在较多不足，根据相关实践表明：砌碹支护技术是一种刚性被动支护技术，具有成本高、效率低、工作量大的缺点，一旦煤矿巷道围岩出现较大变化，砌碹支护就很难再起到较好的作用。因此，砌碹支护技术适宜应用于特定环境下的煤矿硐室、巷道中[1]。
2.棚式支架技术
棚式支架技术在煤矿巷道支护中占有举足轻重的作用，曾一度被作为煤矿巷道支护的核心技术广泛应用于各种煤矿巷道。20世纪90年代，棚式支架技术得到了空前的发展、推广和应用，除了一些特殊的煤矿巷道，其余所有煤矿巷道的支护都采用的是棚式支架技术。棚式支架材料的组成主要包括以下材料：金属支架支护、木支架支护、钢筋混凝土支架支护等。棚式支架技术采用金属支架作为支护材料，相较于其他两种具有制作安装更便捷的特点。根据相关实践表明：棚式支架技术也是一种刚性被动支护技术，其对于煤矿巷道围岩变形也不具备良好的适应性，特别是在一些地质地层条件复杂的情况下，棚式支架技术存在支护效果差且成本又高的缺点，所以也逐渐被新的支护技术所替代[2]。
3.锚杆支护技术
锚杆支护技术主要就是利用锚杆的支护加固性能提高煤矿巷道的支护强度和稳定性，具有很好适应并有效控制煤矿巷道围岩变形的作用。结合煤矿巷道实际情况，科学计算出锚杆预应力，并建立完善的支护体系，以此确保锚杆预应力的有效扩散，合理的设置锚杆支护不仅能有效控制锚固区围岩的一系列变形情况，还能确保煤矿巷道岩体的完整性、稳定性。对于一些复杂、特殊的煤矿巷道，应设计出高预应力、强力锚杆有机组合的支护方案，以期一次性解决煤矿巷道围岩变形和受应力破坏情况。
4.锚喷支护技术
锚喷支护技术是指利用喷射混凝土加强巷道围岩强度并与锚杆支护加固相结合的一种支护技术。喷射混凝土能有效加强巷道围岩强度，降低水渗漏、风侵蚀等的对围岩强度的破坏作用，再采取锚杆对围岩进行支护加固，这样既能使围岩的自承能力得到充分发挥，还能获取良好的支护经济效益。通过半个世纪的研究、应用与改进，锚喷支护技术在我国煤矿支护领域取得了长足的发展，当前，在煤矿巷道围岩支护加固中，尤其是石炭纪煤矿巷道支护中，锚喷支护技术占有极大的比重，已经成为首选。
5.锚索支护技术
目前，由于煤矿巷道开挖地层越来越深，导致地应力也越来越大，在巷道开挖过程中，难免会碰到泥岩、砂质泥岩为主的岩层，造成一些小构造结构容易破碎，从而增加了巷道支护难度。对于这种煤矿巷道情况，一些采用了锚网喷支护技术，但是该支护技术仅能在前期取得一定的效果，在巷道支护的中、后期却仍然极易出现问题，例如顶板下降、喷层开裂等。为了有效解决这一情况，我们能采取补打锚索的方式来增强和巩固锚网喷的支护加固作用，具体内容为：先采取锚网对巷道进行支护加固，以此控制巷道围岩，而后补打锚索，再一次对巷道进行支护加固，以此增强和巩固锚网喷的支护加固作用，从而确保巷道的安全性、稳定性[3]。
6.注浆加固技术
若是煤矿巷道位于破碎煤岩体中，则采用以上几种支护方式都很难达到预期效果，这时我们应采用注浆加固技术，对巷道围岩进行注浆加固，以此获取更好的支护加固效果。注浆加固技术就是利用注浆填充、贴密围岩缝隙，以此固结、稳定易破碎或已破碎的岩体，从而改善围岩应力结构体系，增强围岩自身承载能力。注浆加固技术中的注浆主要有水泥基材料、高分子材料组成，此外还应注意的是，不同的巷道地质条件所选取的加固材料也不同。
7.联合支护技术
除了上述各种支护技术对煤矿巷道进行单独支护加固外，联合进行支护也是当前煤矿巷道支护的主要选择方式之一，相较于单独支护，进行联合支护所取得的效果更加出色。例如采用锚杆和锚索联合进行支护加固的形式布置，应结合工程实际情况改变相关支护参数以匹配实际情况，特别是对地质构造地带，应考虑增加锚杆、锚索数量的方式，若有必要还应对整个巷道支护体系进行更改，以此将巷道支护由被动支护转变为主动支护，从而进一步提高巷道围岩自身承载力。再例如注浆与锚索、锚杆联合进行支护，对于松散、破碎岩体巷道有着很好的支护加固效果。
8.应力控制技术
科学合理的布设煤矿巷道，以此降低巷道应力，并采取人工卸压措施，转移巷道应力，从而有效控制巷道围岩变形情况。人工卸压控制措施又称人工应力控制技术，其内容较多，主要有：掘卸压巷、钻卸压孔、切缝、爆破等方式，塔山矿5106巷道我曾施工过一条卸压巷，施工期间危险因素较多，考虑过多，施工较为复杂，受影响因素也较多，终试验失败。基于种种原因人工应力控制技术当前仍没有得到大力推广和应用[4]。
9.结语
综上所述，本文从砌碹支护技术、棚式支架技术、锚杆支护技术、锚喷支护技术、锚索支护技术、注浆加固技术、联合支护技术及应力控制技术等方面就煤矿巷道支护技术进行了相关分析与探讨，这对于煤矿企业进行巷道支护施工或维护有着非常重要的意义。煤矿企业在实际进行巷道挖掘和拓伸时，必须充分考虑巷道的实际地质条件，并合理确定巷道支护加固的方式，从而为煤矿安全生产提高重要的基础保障，以便实现安全、可靠，节能、经济的煤矿开采作业，从而促进我国煤矿事业的可持续发展。
参考文献
[1]张路亭.关于煤矿巷道支护技术的探究[J].产业与科技论坛，2011，08：93-94.
[2]康红普，王金华，林健.煤矿巷道支护技术的研究与应用[J].煤炭学报，2010，11：1809-1814.
[3]康红普，王金华，林健.煤矿巷道支护技术的研究与应用[A].全国大型煤炭企业综采技术发展成果集[C].2010：6.
[4]高铁成.煤矿巷道支护技术探讨[J].中国新技术新产品，2013，08：150.
【关键词】煤矿；巷道；支护技术
煤矿巷道对于整个煤矿开采工程有着至关重要的作用，随着当前煤矿开采深度越来越深，这就对煤矿巷道的安全性能提出了更高的要求，同时也对煤矿巷道的支护技术提出了更高要求。因此，我们必须对巷道支护技术有全面的了解，并充分结合煤矿巷道实际情况，以便采取科学合理的巷道支护技术，从而提高巷道的安全、稳定性，确保煤矿生产安全。基于此，笔者结合自身工作实践，做出以下几点分析。
1.砌碹支护技术
砌碹支护技术是煤矿巷道早期最常用的支护技术，该支护技术具有方便、简单的特点，在一些特定环境下的煤矿硐室、巷道中仍被继续采用并具备良好的加固性能。砌碹支护材料的组成主要包括以下材料：混凝土砌块砌碹、现浇混凝土砌碹、料石砌碹等。由于砌碹支护技术出现较早，相较于现行的巷道支护技术仍存在较多不足，根据相关实践表明：砌碹支护技术是一种刚性被动支护技术，具有成本高、效率低、工作量大的缺点，一旦煤矿巷道围岩出现较大变化，砌碹支护就很难再起到较好的作用。因此，砌碹支护技术适宜应用于特定环境下的煤矿硐室、巷道中[1]。
2.棚式支架技术
棚式支架技术在煤矿巷道支护中占有举足轻重的作用，曾一度被作为煤矿巷道支护的核心技术广泛应用于各种煤矿巷道。20世纪90年代，棚式支架技术得到了空前的发展、推广和应用，除了一些特殊的煤矿巷道，其余所有煤矿巷道的支护都采用的是棚式支架技术。棚式支架材料的组成主要包括以下材料：金属支架支护、木支架支护、钢筋混凝土支架支护等。棚式支架技术采用金属支架作为支护材料，相较于其他两种具有制作安装更便捷的特点。根据相关实践表明：棚式支架技术也是一种刚性被动支护技术，其对于煤矿巷道围岩变形也不具备良好的适应性，特别是在一些地质地层条件复杂的情况下，棚式支架技术存在支护效果差且成本又高的缺点，所以也逐渐被新的支护技术所替代[2]。
3.锚杆支护技术
锚杆支护技术主要就是利用锚杆的支护加固性能提高煤矿巷道的支护强度和稳定性，具有很好适应并有效控制煤矿巷道围岩变形的作用。结合煤矿巷道实际情况，科学计算出锚杆预应力，并建立完善的支护体系，以此确保锚杆预应力的有效扩散，合理的设置锚杆支护不仅能有效控制锚固区围岩的一系列变形情况，还能确保煤矿巷道岩体的完整性、稳定性。对于一些复杂、特殊的煤矿巷道，应设计出高预应力、强力锚杆有机组合的支护方案，以期一次性解决煤矿巷道围岩变形和受应力破坏情况。
4.锚喷支护技术
锚喷支护技术是指利用喷射混凝土加强巷道围岩强度并与锚杆支护加固相结合的一种支护技术。喷射混凝土能有效加强巷道围岩强度，降低水渗漏、风侵蚀等的对围岩强度的破坏作用，再采取锚杆对围岩进行支护加固，这样既能使围岩的自承能力得到充分发挥，还能获取良好的支护经济效益。通过半个世纪的研究、应用与改进，锚喷支护技术在我国煤矿支护领域取得了长足的发展，当前，在煤矿巷道围岩支护加固中，尤其是石炭纪煤矿巷道支护中，锚喷支护技术占有极大的比重，已经成为首选。
5.锚索支护技术
目前，由于煤矿巷道开挖地层越来越深，导致地应力也越来越大，在巷道开挖过程中，难免会碰到泥岩、砂质泥岩为主的岩层，造成一些小构造结构容易破碎，从而增加了巷道支护难度。对于这种煤矿巷道情况，一些采用了锚网喷支护技术，但是该支护技术仅能在前期取得一定的效果，在巷道支护的中、后期却仍然极易出现问题，例如顶板下降、喷层开裂等。为了有效解决这一情况，我们能采取补打锚索的方式来增强和巩固锚网喷的支护加固作用，具体内容为：先采取锚网对巷道进行支护加固，以此控制巷道围岩，而后补打锚索，再一次对巷道进行支护加固，以此增强和巩固锚网喷的支护加固作用，从而确保巷道的安全性、稳定性[3]。
6.注浆加固技术
若是煤矿巷道位于破碎煤岩体中，则采用以上几种支护方式都很难达到预期效果，这时我们应采用注浆加固技术，对巷道围岩进行注浆加固，以此获取更好的支护加固效果。注浆加固技术就是利用注浆填充、贴密围岩缝隙，以此固结、稳定易破碎或已破碎的岩体，从而改善围岩应力结构体系，增强围岩自身承载能力。注浆加固技术中的注浆主要有水泥基材料、高分子材料组成，此外还应注意的是，不同的巷道地质条件所选取的加固材料也不同。
7.联合支护技术
除了上述各种支护技术对煤矿巷道进行单独支护加固外，联合进行支护也是当前煤矿巷道支护的主要选择方式之一，相较于单独支护，进行联合支护所取得的效果更加出色。例如采用锚杆和锚索联合进行支护加固的形式布置，应结合工程实际情况改变相关支护参数以匹配实际情况，特别是对地质构造地带，应考虑增加锚杆、锚索数量的方式，若有必要还应对整个巷道支护体系进行更改，以此将巷道支护由被动支护转变为主动支护，从而进一步提高巷道围岩自身承载力。再例如注浆与锚索、锚杆联合进行支护，对于松散、破碎岩体巷道有着很好的支护加固效果。
8.应力控制技术
科学合理的布设煤矿巷道，以此降低巷道应力，并采取人工卸压措施，转移巷道应力，从而有效控制巷道围岩变形情况。人工卸压控制措施又称人工应力控制技术，其内容较多，主要有：掘卸压巷、钻卸压孔、切缝、爆破等方式，塔山矿5106巷道我曾施工过一条卸压巷，施工期间危险因素较多，考虑过多，施工较为复杂，受影响因素也较多，终试验失败。基于种种原因人工应力控制技术当前仍没有得到大力推广和应用[4]。
9.结语
综上所述，本文从砌碹支护技术、棚式支架技术、锚杆支护技术、锚喷支护技术、锚索支护技术、注浆加固技术、联合支护技术及应力控制技术等方面就煤矿巷道支护技术进行了相关分析与探讨，这对于煤矿企业进行巷道支护施工或维护有着非常重要的意义。煤矿企业在实际进行巷道挖掘和拓伸时，必须充分考虑巷道的实际地质条件，并合理确定巷道支护加固的方式，从而为煤矿安全生产提高重要的基础保障，以便实现安全、可靠，节能、经济的煤矿开采作业，从而促进我国煤矿事业的可持续发展。
参考文献
[1]张路亭.关于煤矿巷道支护技术的探究[J].产业与科技论坛，2011，08：93-94.
[2]康红普，王金华，林健.煤矿巷道支护技术的研究与应用[J].煤炭学报，2010，11：1809-1814.
[3]康红普，王金华，林健.煤矿巷道支护技术的研究与应用[A].全国大型煤炭企业综采技术发展成果集[C].2010：6.
[4]高铁成.煤矿巷道支护技术探讨[J].中国新技术新产品，2013，08：150.