煤矿巷道支护技术及其应用浅谈

黄杰

摘 要：据统计，到2013年为止，我国煤炭的开采量已经达到3.7×109 t。这么大的开采量，很容易在生产过程中出现一些事故，给企业和员工的生命财产安全造成损失。煤矿事故主要是由巷道支护不科学、不牢固造成的，因此，对巷道支护类型及其应用进行了研究。

关键词：煤矿；巷道支护；锚杆支护；锚杆技术

中图分类号：TD353 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.156

我国煤矿大部分都是以地下形式开采的，那么就需要开掘大量的巷道。在保障巷道畅通及围岩稳固建设的前提下，煤矿才能安全、稳定地生产。由于煤矿开采工程规模的加大，开采深度的不断加深，加上深部巷道具有的原岩应力大、围岩强度却低，因此严重威胁着工人的生命安全。就目前形势来看，在煤矿安全开采中，寻找一种安全可靠的巷道支护技术已经成为了绝对不能忽视的任务。

1 煤矿巷道支护原理及类型

1.1 巷道支护的原理

我国学者根据国内外现状调查、相关实验以及现场实践得到很多巷道支护理论，现介绍如下。

1.1.1 有关新奥法支护方面的理论分析

其支护原则如下：首先使用光面爆破技术，对其煤矿巷道周边的封闭部位可以用喷射混凝土进行封闭，再结合锚喷支护，对围岩进行相应的加固处理，提升围岩自身的承受力，从而达到二次支护的目的。当遇到较为破碎的围岩时，必须采取注浆技术进行加固处理，以此来确保在设计与施工时的动态性。

1.1.2 有关联合支护方面的理论分析

对于一些相对比较复杂的巷道，我们可以应用联合支护理论，因为这样的巷道假如只是提高其支护体，则很难从本质上解决围岩变形这一难题，所以必须要采用刚柔结合、先让后抗的有效方法，确保刚柔适度，这样，支护才会比较稳定。虽然该理论在较为复杂的巷道建设中得到了较好的应用，但在某些极其恶劣的围岩条件下，此理论就变得有些局限。对于一些运用了联合支护理论而没有达到要求的巷道，就需要重复翻修处理。

1.1.3 有关围岩强度强化方面的理论分析

该理论是由侯朝炯等人使用锚杆支护围岩后总结出来的。他们认为，锚杆不仅能够改变围岩的应力状态，还能改善被锚岩体的力学性能，增加围岩围压，提高围岩的承载能力。

1.2 巷道的支护类型

煤矿巷道的支护类型大致可以分为木材支护、金属支护、锚杆支护、石材或混凝土砌碹支护以及复合支护等。

木材支护服务年限比较短，而且要浪费大量的木材，且会严重影响围岩的性质和巷道断面的形状，因此该支护类型只适用于浅部围岩。

金属支护制作、安装起来非常简单，施工时间短且负荷很大。在过去的很长一段时间里，其被普遍运用于煤矿开采中，但随着煤矿开采深度的不断加深，该支护方式就受到了限制。

锚杆支护就是让被锚岩体与锚杆黏在一起，这样既简单、安全、方便，成本又比较低，还能很好地控制围岩的变形，保证它的性能稳定。

石材或混凝土砌碹支护具有服务时间较长、抗压及抗震等优点，现如今还运用于许多巷道中，但初期一次性的投入较高，阻碍了它的应用和发展。

复合支护就是同时使用两种或以上的支护方式，它适用于极其复杂的巷道中。目前，已经有一部分煤矿采用了该种支护方式。

综上所述，到目前为止，锚杆支护是最为成熟的支护方式，也是使用效果较好、较为普遍的。

2 锚杆技术的发展及应用

2.1 锚杆技术的发展

我国煤矿行业在锚杆技术的发展方面经历了不同强度到高预应力，再到强力支护过渡的阶段。20世纪初，锚杆支护的强度和刚度值还很低，所以，在支护上一直是处于被动的状态。自20世纪末引进澳大利亚支护技术后，大家都一直非常认可高强度的锚杆支护。为了解决深部高地应力和沿空留巷等一系列极其复杂的巷道支护方面的难题，经专家研究，将强力锚杆和锚索支护技术进行开发，帮助锚杆能够及时、主动地支护，从而很好地控制了巷道围岩的变形和破坏现象。21世纪“煤巷锚杆支护技术规范”相关内容的发布象征着煤巷锚杆技术的成熟。相关科学统计显示，我国已经有一部分矿区对锚杆技术的使用率已达60%，更有甚者，已经超过了90%，甚至高达100%.所以，锚杆技术已经成为我国矿区首选的支护方式。

2.2 锚杆技术的广泛应用

目前，在全国各地各种煤矿巷道中，锚杆技术已经得到了很好的利用，特别是在几千米的深井高地应力、软岩巷道、强烈动压影响以及沿空掘等复杂的巷道中，已经取得了较好的效果。例如在我国比较典型的矿井平庄红庙煤矿中，这类煤层的煤岩体强度较低且疏松易破、易风化、易崩解，遇到雨水还会膨胀，这就增大了巷道支护的难度。要解决这一难题，就要在该回采巷道中采用锚杆支护技术。从应用的总体效果看来，该技术满足了安全生产的需求，取得了比较令人满意的支护效果。

3 结束语

综上所述，在选择煤矿巷道支护技术时，不但要考虑巷道深层围岩的特征，还要考虑煤矿工程施工方面的具体情况，选择合适的支护类型，运用合理的支护理论，确保巷道支护技术的科学、高效、安全及稳定，这样就能避免很多生产事故的发生，减少人员和财产的损失，使煤炭资源开采朝着更安全、更节能的方向发展。

参考文献

[1]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.

[2]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.

[3]康红普，王金华，林健.煤矿巷道支护技术的研究与应用[C]//全国大型煤炭企业综采技术发展成果集，2010.

〔编辑：王霞〕