煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对策

刘引召 赵西坡

摘要：围岩的结构面和应力状态是影响围岩稳定性的关键因素，煤矿的逐渐挖深很可能会改变围岩的应力状态，容易导致其产生裂缝，并且裂缝程度逐渐增大，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。本文就此展开了论述，以供参阅。

关键词：煤矿深部；岩巷围岩稳定；支护对策

围岩的结构面和应力状态是影响围岩稳定性的关键因素，煤矿的逐渐挖深很可能会改变围岩的应力状态，容易导致其产生裂缝，并且裂缝程度逐渐增大，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深部岩巷围岩稳定支护现状

高地压巷道支护研究初步成果，还远不能满足高地压巷道围岩控制的要求。归纳起来，还存在以下问题：1）虽然在目前的相关研究工作中，已经出现了相当一部分深部巷道支护理论，但是这些理论体系本身都存在着一定缺陷，无法切实有效的对于深部高低压巷道围岩破坏、变形机理进行揭示。当前，绝大部分高低压煤矿开采巷道，所采用的都是二次支护理论，也就是实际执行支护工作的过程中，其支护工作主要是分两次来进行：第一次支护只是一定程度上保持围岩稳定，并且允许巷道围岩一定程度上进行压力释放；在压力释放基本稳定之后，便可以开始第二次支护，如此以来便能够更好的进行稳定工作。但是，随着深度不断加深，这一加固理论已经无法为相关深部煤矿提供帮助，即便是二次支护之后，依然会发生变形、破坏现象，部分情况下需要周而复始的三次、四次进行加固，这一支护措施无法为煤矿提供保障。2）虽然目前有多种巷道支护形式，但各种支护形式都存在不足。对于高地压巷道本身来说，还没有切实有效的支护措施，巷道本身所可能出现的变形、破坏都极有可能使得巷道坍塌，必须要通过有效的措施不断进行翻修、维护。如此以来，支护成本便会大幅度的提升，并且煤矿开采的掘进速度极为缓慢，不仅效果不加，各个方面的隐患也较多，极大的影响到了采煤推进工作以及采煤产量、效益。3）由于锚杆、锚索强度和刚度偏低，导致单位面积上锚杆、锚索数多，间排距小，支护密度大，严重影响巷道掘进速度，造成采掘接续紧张。

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采用锚杆支护技术

锚杆支护技术是保持围岩稳定的關键，在工作过程中主要是发挥高预紧性、高强度、高刚度和高锚固点的优势，并具有不同的特性效果，以保证支持效果。当预紧力达到一定强度时，有利于承重壳体结构的形成，有助于将应力转移到其它方面，从而有效地控制围岩的稳定性。螺栓技术的高强度特性主要体现在其高抗压能力上。在实际应用中，控制围岩稳定性具有重要的意义。在材料的使用中，采用高刚度材料的组合来提高承载能力，从而控制围岩变形。

2.2进行注浆锚索加固

注浆锚索加固技术是从实际技术实施中得出的改善围岩物理学性能提高围岩稳定性的方法。围岩的加固时利用注浆方法把围岩的弱面充实，使其和围岩的岩体胶结成为一个整体，从而提高围岩的整体的稳定性和承受压力的性能。在实际技术的实施中，注浆锚索加固在起到应有效果的同时还可以降低支护成本。通过对支护体不同部位的注浆加固可以起到不同的作用，注浆锚索具有密封围岩缝隙使其隔离空气和水的作用，还可以将松散破碎围岩胶结提高围岩整体性稳定性的优点；注浆锚索加固可以使荷载均匀作用在喷层和支架上能够承受应力集中带来的压力；对围岩缝隙的充填形成多层组合拱结构，起到扩大承载有效范围提高承载能力的作用；注浆锚索加固可以使锚杆变长使多层组合拱形成整体，提高支护结构的稳定性；注浆的方法会使支护结构面加大，降低了整个支护结构中产生的应力，可以承受更大荷载，提高了支护结构的稳定性和承受能力。

2.3底板主动卸压

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，已减轻对地板所造成的压力。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

在巷道围岩稳定控制的支护技术中，岩巷帮顶协同技术是通过深部岩巷帮顶实现的，巷道围岩的协同支护理论是对围岩锚固理论、围岩支护理论和围岩承载机理理论和技术的吸收和改善，同时，围岩帮顶协统支护是基于协同的基本原理和方法进行的，在实际的实施中，使各个子系统之间和子系统内部的协同作用得以利用从而产生岩巷帮顶协统支护技术。通过巷道围岩支护系统中各个子系统之间和子系统内部的协同为目标进行锚固参数在设计上的优化，从而提高锚固构件和整个锚固结构的物理学性能，达到协同支护的效果，使巷道围岩锚固结构的应力状态得到有效改善，从而使巷道围岩的应力集中减少使围岩较大变形也得以减少。在深部岩巷帮顶协同技术的基础上可以有效达到提高围岩锚固结构承载能力的目的，同时可以提高锚固结构抗变形的能力和整体结构的稳定性，进而提高巷道围岩稳定技术实施的效果给整个支护技术的实施提供技术上的支持。

3结束语

总之，随着采矿工程力度的加强，煤矿的开采深度越来越深，严重影响了深部岩巷围岩的稳定性，矿产开发人员应高度重视加强围岩的稳定工作，从而确保开采工作安全、顺利地进行。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。

参考文献：

[1]白长江.试论采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对策[J].内蒙古煤炭经济，2016，（24）：33-34.

[2]杜剑.试论采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对策[J].内蒙古煤炭经济，2016，（Z1）：34+95.

[3]赵伟，等.深部岩巷主动支护及围岩稳定性控制技术研究[J].中州煤炭，2015，02：49-52.

（作者单位：兖州煤业股份有限公司南屯煤矿）