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摘要：在采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定与支护是煤炭产业发展的关键，是确保整个工程能够顺利、安全进行的重要因素。为确保开采流程的顺利进行，必须采用对应的支护对策，对安全隐患进行科学控制，从而确保整体工程能够顺利进行，为煤矿企业创造更多的经济效益。基于此，本文主要介绍了煤矿巷道支护技术。
关键词：采矿工程;煤矿深部;围岩稳定与支护;对策
随着我国工业发展对煤矿资源需求的不断增加，煤矿资源的开采越来越深入，在开采由浅入深的情况下巷道常常会变形或底鼓，这都大大影响了巷道围岩的稳定性，也给开采工作带来不安全因素。围岩的结构面和应力状态是影响围岩稳定性的关键因素，煤矿的逐渐深挖会改变围岩的应力状态，容易导致其产生裂隙，并且裂隙程度逐渐增大，不利于围岩的稳定，破坏了其平衡性，需要对其全方面进行分析和研究。因此，为确保采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定性需加强其支护工作，科学合理进行研究，有原则性地采取有效措施，确保工程能够顺利、安全进行。
1 控制围岩稳定性的关键
1.1围岩周围应力的减小
控制围岩稳定性要从围岩的实际情况出发，针对煤矿中的高应力巷道，如果单从围岩性质着手单纯地采用支护手段则可能难以有效控制巷道围岩变形，同时单纯的以支护技术的采用为方法也可能带来较高的支护成本。为了确保经济效益的前提条件，针对围岩应力减小现象应采取可靠、有效的经济措施，可以从围岩应力转移的方向着手，从而改善围岩的稳定性。
1.2增强围岩强度
增强围岩的强度关键在于锚杆，在整个的支护措施中，锚杆的作用就是增强破碎围岩的围岩强度，在锚杆支护能力提高的情况下锚固体的极限强度越大，锚固体的残余强度也越大，从而在此基础上提高了巷道围岩的支护能力，起到有效控制围岩稳定性的效果。
此外，还要注意到对深部岩巷破碎围岩的注浆加固，对破碎围岩的加固可以有效提高锚杆锚固体以及岩体的强度，在注浆时起到隔绝空气和水的效果可以防止围岩受到空气和水的侵蚀，从而起到有效的支护加固效果。在对围岩强度进行增强时要更多注重关键部位的加固，对关键部位进行注浆或者加强支护可以提高锚杆锚固体以及围岩的残余强度，从而有效减缓岩体的变形和破碎，进而起到控制围岩稳定的效果，围岩加固的关键部位在两帮和底角。
1.3发挥围岩本身承载能力
在控制围岩稳定性时应该围绕着发挥围岩本身承载能力来进行，这种要求下主要分全断面支护、可缩性支护和二次支护三种。在全断面支护中要求对煤矿深部巷道的围岩支护做到全方位的要求，因为支护中需要承受的荷载压力都是来自于围岩变形造成的，因此支护需要对巷道的四周全方位进行，对底板的支护也很关键，否则可能会造成底鼓导致整体支护结构的承载能力不足，难以形成有效支护。
当发生围岩变形情况比较严重时，其支护所受的承载力比较大，此时可进行可缩性支护，主要工作原理是通过减小支护的荷载力，从而改善其稳定性。除此以外， 围岩也可能出现突然的变形，并且变形速度和变形程度都比较剧烈，而一次支护已经无法满足围岩的稳定性需求，不能进行持久的支护，这种情况下可以对其进行二次支护，经过充分的数据分析之后在最恰当的时间内实施，以达到最佳效果。
2采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定性控制支护对策
2.1采用光爆锚喷支护技术
经过不断的发展，光爆锚喷支护技术已经形成了比较完善的系统化，在巷道支护中应用较为广泛。在应用光爆锚喷支护技术进行巷道支护时，需要选择合理的参数，如不耦合系数、最小抵抗线、炸药及装药结构以及炮孔间距等，达到保障巷道安全性的目的，不仅可以有效提高薄弱部位的抗剪能力，还有助于维持岩性自身的稳定性，从而避免松动和变形等情况发生。
2.2超高强喷射混凝土支护技术
巷道坍塌不仅会阻碍工作进程，还会带来极大安全隐患。超高强喷射混凝土支护技术包含多种方式，以下着重分析干式喷射混凝土支护技术以及水泥裹砂喷射混凝土技术。所谓干式喷射混凝土支护技术是指将水泥、速凝剂以及混凝土等混合攪拌后配合适量水通过喷砂机作用，将矿井巷道围岩墙壁上均喷以混合物，达到加固的目的。而水泥裹砂喷射混凝土技术顾名思义就是采用水泥裹住砂粒，随后以压缩空气或者泵送将矿井巷道围岩墙壁上均喷以混合物，达到加固的目的。在高强支护技术应用前，采煤团队通常会制定施工方案，并根据该施工方案进行具体施工操作，选择合适的喷射混凝土技术。
2.3底板主动卸压技术
围岩所承受的压力一般都是集中在底板上面，因此需要对底板进行卸压处理，已减轻对底板所造成的压力。而底板卸压受多方面的因素影响，主要是卸压槽的方向、深度、宽度和形状与开巷的间隔时间等方面， 在底板卸压过程中需要将底板的应力进行转移，降低围岩承受的应力，从而避免岩道的变形和损坏。底板主动卸压技术能够调整整个围岩的受压情况，加强其承载力，进而改善煤矿深部岩巷围岩稳定性。
2.4岩巷帮顶协同支护技术
除了底板的主动卸压，同时可以进行岩巷帮顶的协同支护，使得围岩的加强方面无后顾之忧。其中岩巷帮顶协同支护技术是建立在其他多方理论的基础上进行延伸的，充分汲取了其他技术的理论并进行了改善，协同与其他支护共同进行，有效提高了围岩的承载力。在岩巷帮顶协同支护下，对围岩结构进行了加固， 减小了围岩的变形和受损，实现了围岩整体稳定性支护的技术效果，在其他支护工作的实施上面提高了其安全系数。
3 总结
综上所述，煤矿巷道支护技术有利于保护开采工人安全，预防矿区坍塌等事故，需要加大对支护技术的研究力度，结合现代化信息技术，促进支护形式多样化。在确定支护形式的过程中，围岩的稳定支护工作应有一定的原则和基础，找准关键点后采取有效的措施和对策，真正实现围岩支护工作的效益，从而确保开采工作安全、顺利地进行。
参考文献：
[1]淮北矿区深部大断面软弱岩巷合理支护参数及掘进工艺研究[D]. 蔡勇.安徽建筑大学2019.
[2]林南仓矿深部高应力软岩巷硐群支护技术研究[D]. 刘红旗.华北理工大学2017.
[3]煤巷快速掘进系统的发展趋势与关键技术[J]. 张忠国.煤炭科学技术.2016（01）.
[4]煤矿巷道快速掘进中支护工艺研究[D]. 王群.西安科技大学2017.
[5]大断面全煤巷道安全快速掘进支护技术研究[D]. 崔伟.内蒙古科技大学2015.
（作者单位：淮南矿业集团张集煤矿）
关键词：采矿工程;煤矿深部;围岩稳定与支护;对策
随着我国工业发展对煤矿资源需求的不断增加，煤矿资源的开采越来越深入，在开采由浅入深的情况下巷道常常会变形或底鼓，这都大大影响了巷道围岩的稳定性，也给开采工作带来不安全因素。围岩的结构面和应力状态是影响围岩稳定性的关键因素，煤矿的逐渐深挖会改变围岩的应力状态，容易导致其产生裂隙，并且裂隙程度逐渐增大，不利于围岩的稳定，破坏了其平衡性，需要对其全方面进行分析和研究。因此，为确保采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定性需加强其支护工作，科学合理进行研究，有原则性地采取有效措施，确保工程能够顺利、安全进行。
1 控制围岩稳定性的关键
1.1围岩周围应力的减小
控制围岩稳定性要从围岩的实际情况出发，针对煤矿中的高应力巷道，如果单从围岩性质着手单纯地采用支护手段则可能难以有效控制巷道围岩变形，同时单纯的以支护技术的采用为方法也可能带来较高的支护成本。为了确保经济效益的前提条件，针对围岩应力减小现象应采取可靠、有效的经济措施，可以从围岩应力转移的方向着手，从而改善围岩的稳定性。
1.2增强围岩强度
增强围岩的强度关键在于锚杆，在整个的支护措施中，锚杆的作用就是增强破碎围岩的围岩强度，在锚杆支护能力提高的情况下锚固体的极限强度越大，锚固体的残余强度也越大，从而在此基础上提高了巷道围岩的支护能力，起到有效控制围岩稳定性的效果。
此外，还要注意到对深部岩巷破碎围岩的注浆加固，对破碎围岩的加固可以有效提高锚杆锚固体以及岩体的强度，在注浆时起到隔绝空气和水的效果可以防止围岩受到空气和水的侵蚀，从而起到有效的支护加固效果。在对围岩强度进行增强时要更多注重关键部位的加固，对关键部位进行注浆或者加强支护可以提高锚杆锚固体以及围岩的残余强度，从而有效减缓岩体的变形和破碎，进而起到控制围岩稳定的效果，围岩加固的关键部位在两帮和底角。
1.3发挥围岩本身承载能力
在控制围岩稳定性时应该围绕着发挥围岩本身承载能力来进行，这种要求下主要分全断面支护、可缩性支护和二次支护三种。在全断面支护中要求对煤矿深部巷道的围岩支护做到全方位的要求，因为支护中需要承受的荷载压力都是来自于围岩变形造成的，因此支护需要对巷道的四周全方位进行，对底板的支护也很关键，否则可能会造成底鼓导致整体支护结构的承载能力不足，难以形成有效支护。
当发生围岩变形情况比较严重时，其支护所受的承载力比较大，此时可进行可缩性支护，主要工作原理是通过减小支护的荷载力，从而改善其稳定性。除此以外， 围岩也可能出现突然的变形，并且变形速度和变形程度都比较剧烈，而一次支护已经无法满足围岩的稳定性需求，不能进行持久的支护，这种情况下可以对其进行二次支护，经过充分的数据分析之后在最恰当的时间内实施，以达到最佳效果。
2采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定性控制支护对策
2.1采用光爆锚喷支护技术
经过不断的发展，光爆锚喷支护技术已经形成了比较完善的系统化，在巷道支护中应用较为广泛。在应用光爆锚喷支护技术进行巷道支护时，需要选择合理的参数，如不耦合系数、最小抵抗线、炸药及装药结构以及炮孔间距等，达到保障巷道安全性的目的，不仅可以有效提高薄弱部位的抗剪能力，还有助于维持岩性自身的稳定性，从而避免松动和变形等情况发生。
2.2超高强喷射混凝土支护技术
巷道坍塌不仅会阻碍工作进程，还会带来极大安全隐患。超高强喷射混凝土支护技术包含多种方式，以下着重分析干式喷射混凝土支护技术以及水泥裹砂喷射混凝土技术。所谓干式喷射混凝土支护技术是指将水泥、速凝剂以及混凝土等混合攪拌后配合适量水通过喷砂机作用，将矿井巷道围岩墙壁上均喷以混合物，达到加固的目的。而水泥裹砂喷射混凝土技术顾名思义就是采用水泥裹住砂粒，随后以压缩空气或者泵送将矿井巷道围岩墙壁上均喷以混合物，达到加固的目的。在高强支护技术应用前，采煤团队通常会制定施工方案，并根据该施工方案进行具体施工操作，选择合适的喷射混凝土技术。
2.3底板主动卸压技术
围岩所承受的压力一般都是集中在底板上面，因此需要对底板进行卸压处理，已减轻对底板所造成的压力。而底板卸压受多方面的因素影响，主要是卸压槽的方向、深度、宽度和形状与开巷的间隔时间等方面， 在底板卸压过程中需要将底板的应力进行转移，降低围岩承受的应力，从而避免岩道的变形和损坏。底板主动卸压技术能够调整整个围岩的受压情况，加强其承载力，进而改善煤矿深部岩巷围岩稳定性。
2.4岩巷帮顶协同支护技术
除了底板的主动卸压，同时可以进行岩巷帮顶的协同支护，使得围岩的加强方面无后顾之忧。其中岩巷帮顶协同支护技术是建立在其他多方理论的基础上进行延伸的，充分汲取了其他技术的理论并进行了改善，协同与其他支护共同进行，有效提高了围岩的承载力。在岩巷帮顶协同支护下，对围岩结构进行了加固， 减小了围岩的变形和受损，实现了围岩整体稳定性支护的技术效果，在其他支护工作的实施上面提高了其安全系数。
3 总结
综上所述，煤矿巷道支护技术有利于保护开采工人安全，预防矿区坍塌等事故，需要加大对支护技术的研究力度，结合现代化信息技术，促进支护形式多样化。在确定支护形式的过程中，围岩的稳定支护工作应有一定的原则和基础，找准关键点后采取有效的措施和对策，真正实现围岩支护工作的效益，从而确保开采工作安全、顺利地进行。
参考文献：
[1]淮北矿区深部大断面软弱岩巷合理支护参数及掘进工艺研究[D]. 蔡勇.安徽建筑大学2019.
[2]林南仓矿深部高应力软岩巷硐群支护技术研究[D]. 刘红旗.华北理工大学2017.
[3]煤巷快速掘进系统的发展趋势与关键技术[J]. 张忠国.煤炭科学技术.2016（01）.
[4]煤矿巷道快速掘进中支护工艺研究[D]. 王群.西安科技大学2017.
[5]大断面全煤巷道安全快速掘进支护技术研究[D]. 崔伟.内蒙古科技大学2015.
（作者单位：淮南矿业集团张集煤矿）