浅谈煤矿井巷工程支护技术的应用

刘建华

山西华晋韩咀煤业有限责任公司

浅谈煤矿井巷工程支护技术的应用

刘建华

山西华晋韩咀煤业有限责任公司

改革开放以来，我国对能源的需求越来越大，无形中增加了我国煤矿作业的负担。井巷工程属于煤矿作业中的重要项目，其工程质量直接关系到煤矿的安全生产，所以煤矿企业在支护技术方面都有较高的要求，确保其满足煤矿井巷作业的需要。要想保障煤矿井巷工程的质量安全，就必须采用科学有效的支护技术，保证煤矿井巷作业的安全性，排除安全隐患。因此，本文通过对支护技术进行研究，主要分析其在煤矿井巷工程中的应用。

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1 煤矿井巷工程的支护技术

1.1 棚式支护技术

煤矿井巷棚式支护方式可依据其使用材料划分为金属支架、木质支架等，倘若依据空间形式则可划分为马蹄形、拱形与梯形等；依据其使用服务性能则可将其划分为可缩性或刚性支架等。由木支架构建的棚式支护方式基于其材料有限的强度性，令支护维护可靠性受到了一定影响，易于产生腐烂现象，且防火性能差，因此该类支护技术方式我们应多应用在地压有限的煤矿井巷中，且断面不易过大，应具有较短的服务年限，同时还可应用于掘进巷道或维修巷道临时支护作业中。对于棚式金属支架支护我们可用于巷道准备及回采巷道环节，因其较木支架具有较强的坚固耐用性因此适用于具有较大断面且较严重地压的煤矿巷道中，尤其更适宜应用于可缩性支架。

1.2 锚杆(索)支护技术

锚杆支护技术是通过在围岩中锚入锚杆，来改变围岩的力学状态，使煤矿巷道岩石带更加稳固，最终实现加固煤矿巷道的目的。煤矿巷道利用锚杆进行支护主要有以下优点：1)巷道加固支护成本低；2)煤矿巷道维修简单，可以大大降低巷道维修费用；3)提高巷道施工作业的安全性。此外锚杆自身重量相对较轻，可以减轻劳动人员的作业强度，提高巷道施工速度，但只应用锚杆并不能有效防止巷道围岩的分化现象，并且对多个锚杆支护中的缝隙也不能很好预防，岩石脱落现象极易出现，对于这种现象可以采用锚喷支护技术来解决，这种支护方式不但应用范围广，而且支护效果较理想，在煤矿巷道掘进的全程中，它既可以支护松软岩石巷道，又可以支护稳固岩石巷道，而且煤矿的动、静压巷道都适用。此外还经常使用锚喷支护技术来支护煤矿的井筒、交叉点、马头门等处的巷道。总之，在掘进煤矿巷道时，应用锚喷支护技术可以有效防止巷道变形现象的出现。在进行巷道围岩支护施工时，应以巷道掘进作业的实际需求为导向，科学、合理选择支护方式。

1.3 复合支护技术

随着煤矿开深度的增加，岩爆、瓦斯爆炸、突水及井巷围岩变形等灾害事故不断发生，复合支护技术应用成为强力支护体，复合支护技术是2种或者2种之上的支护形式进行联合支护的井巷，目前复合支护类型主要有锚喷与注浆加固、锚喷与弧板支架、锚喷锚索与U型钢的索性支架等，复合支护形式选择的时候，要依据井巷围岩的地质与生产状况，对支护参数与形式进行确定，软岩井巷的类型不同，采取的支护方式也应不同，不同支护形式的结合，能使其性能优势互补，获得良好的支护成果，适用范围也是非常广泛的，但复合支护的费用较高，井巷支护速度慢，一旦形式选择不准确，就可能出现各个击破状况。如锚喷支护与注浆加固技术，锚喷支护在理论、设计、施工工具及质量检测等方面进步很大，锚喷支护优越的性能，使它成为围岩井巷的首选支护，并且锚杆支护也是煤巷主体的支护形式。在一些破碎岩体当中，井巷开掘与维修运用锚杆或棚式支护难以获得良好支护效果，在井巷围岩当中，注浆加固是非常有效的方法，浆液能够填充围岩裂缝，改善围岩的结构，将已破碎的岩体进行固结，提高围岩的承载力。

2 煤矿井巷工程支护技术采用中的注意事项

2.1 软岩井巷支护

在软岩井巷中，运用单一措施或者常规支护法并不能满足煤矿工程生产的需要，在支护过程要注意支护要点，针对软岩井巷带来的问题，所注意支护要点对策如下：其一，强化金属网或喷层的强度与刚度，对于薄弱环节应加大锚梁支护，增强围岩表面的约束力，防止井巷破碎区不断向纵深方的发展；其二，在支护过程中，要适时实施二次支护，增加支护强度，在初期支护的时候，要有一定柔性，井巷不失稳状况下，允许井巷围岩具有较大变形，充分释放软围岩能量，支护后期，就要加大强度与刚度，控制好围岩变形或者支护的过量变形；其三，要减少围岩破坏，增加围岩强度，提高承载力，在支护当中，可以实施光面爆破，减少围岩的震动，让围岩的环向裂缝得到有效控制，确保井巷围岩整体的强度，还应注意井巷周边的光滑平整度，防止应力集中情况的出现，同时，应用膨胀材料，将锚杆孔充满，形成全长锚固，做好井巷的支护措施。

2.2 坚持标准支护的原则

煤矿井巷工程支护具有明确的支护原则，支护作业时应严格遵循支护原则，提高支护技术的标准水平，细化分析煤矿井巷工程所处的环境，包括地质、气候等因素，利用标准的技术，监测煤矿井巷环境的变化，为支护技术提供最准确的信息参数，统一协调井巷工程支护施工过程，不断完善标准支护技术的应用。煤矿井巷支护技术中的标准原则，对支护应用具有一定的约束作用，如果实际工程中没有遵循支护标准，很容易引发安全事故，不利于支护技术的安全施工，增加煤矿井巷作业的压力。

总之，煤矿井巷工程支护技术的采用必须符合巷道的围岩、地下水等地质水文条件对巷道支护安全的要求，要针对实际选择科学、合理的支护技术，或者联合使用各种巷道支护技术，以确保巷道支护质量，在施工过程中，要认真解决煤矿井巷工程支护技术中可能出现的问题，始终坚持巷道支护标准化战略，科学、合理地制定煤矿矿井井巷工程支护技术方案。

[1] 张燕. 新桥煤矿高应力软岩永久巷道支护技术研究[J]. 中州煤炭.2011，(1).

[2] 马广俊，郭朋星. 煤巷锚杆支护应用现状及设计方法[J]. 山东煤炭科技.2010，(3).

[3] 邓宗平，王小涛，谭燕燕. 如何加强煤矿矿建工程施工质量控制分析[J]. 山东工业技术，2015(6).