巷道支护技术在煤矿中的应用分析

Value Engineering

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•

巷道支护技术在煤矿中的应用分析

Application

Analysis

of

Roadway

Support

Technology

in

Coal

Mine

刘晋歌LIU Jin-ge

(山东能源枣矿集团付村煤业有限公司，枣庄277000)

(Shandong

Energy

Zaozhuang

Mining

Group

Fucun

Coal

Industr

^^ Co

., Ltd

., Zaozhuang

277000, China

)

摘要：巷道支护技术是煤矿井下安全生产的重要保障，安全可靠的支护技术可以有效地保证井下生产的的正常运行以及矿工的

生命安全。遗着矿产资源需求量的日益增长，井下巷道支护所面临的越来越多的问题和挑战。本文将主要对巷道支护技术在井下作业

中的应用进行分析，从而提出相关的建议和对策。

Abstract: The roadway support technology is an important guarantee for underground coal mine safety production, safe and reliable

support

technology

can

effectively

ensure

the

normal

operation

of

underground

production

and

the

safety

of

miners

. With

the

increasing

demand

for

mineral

resources

, more

and

more

problems

and

challenges

are

faced

by

underground

roadway

support

. This

paper

will

mainly

analyze

the

application

of

roadway

support

technology

in

underground

operation

, so

as

to

put

forward

relevant

suggestions

and

countermeasures

.

关键词：巷道支护技术;煤矿;应用分析

Key words: roadway support technology； coal mine； application analysis

中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号：1006-4311(2017)26-0215-02

〇引言

随着国家经济的发展，社会对煤矿的需求量也在逐渐

的增加，与此同时政府和相关部门也加大了对矿产企业安

全生产的关注。安全是煤矿产业关注的重中之重，也是煤

矿企业生产的基础。巷道支护技术则是维护井下生产的安

全的重要技术。

i

巷道支护技术简介

巷道支护技术从宏观角度讲，主要包括围岩的支护技

术、围岩的加护技术、双网支护技术、多元支护技术等。围

岩支护又称被动支护，比较典型的代表就是棚式金属支架

支护技术，即通过通过金属支架直接对巷道围岩表面进行

支护，使其对围岩表面产生作用，从根本上减缓或抵制围

岩可能存在的变形压力。这一技术往往作为一种临时性的

支护技术使用。围岩加护技术，是一种主动支护的支护技

术。其中较为典型的代表就是锚杆支护，锚杆支护是指在

边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施

工中所采用的一种加固支护技术，这种技术常用金属件、

木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐

室周围岩体的孔中，利用其头部、杆体的构造和尾部托板，

以及黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起进而产生悬

吊、组合梁、补强等效果，以达到支护的目的。近年来这种

支护方法逐渐成熟，且广泛的被煤矿井下作业所使用。双

网支护技术主要应用于巷道的掘进。这种技术首先是在巷

道内进行混凝土喷射，进行防风化层制作，将凹陷处找平，

作者简介：刘晋歌（1989-)男，山东济宁人，助理工程师，研究方

向为煤矿开采及矿井设备。

堂教学活动。师生在交互对话中，不再是归纳、结论，而是

问题式的、引导式的，重新建构知识体系，让多媒体课件充

分体验桥梁的作用，发挥出应有的效果。

参考文献：

[1]张有录.大学课堂教学中多媒体应用的问题与对策J1.电化之后进行锚杆空的施工，挂设第一层防护网，安装托盘。之

后再制作第二层防护网。这种支护技术有较大的承载力，

抗破坏能力强，能够使周围围岩处于受力相对平衡的状

态。多元支护技术是煤矿巷道井下作业施工过程中运用的

相对普遍的支护技术，它也称复合支护技术，主要是指矿

下巷道施工中采用多种不同的支护技术进行有效的组合，

使用多种复合材料来对巷道进行支护，从而达到稳定围

岩，缩减围岩变形压力的目的。通过长时间的运用，这种复

合支护的技术也从简单的最原始的支护方式逐渐演变成

了多种组合方式有效联动使用的锚注加锚杆锚索加锚杆

的组合方式等。

2巷道技术的支护形式

2.1预留煤柱支护

预留煤柱支护是一种较为传统的巷道支护形式，巷道

的上段区属于运输平巷，下段区属于回风平巷。预留煤柱

的支护形式则是预先在上下段区对一定宽度的煤柱进行

预留，从而保证回风巷能够有效的躲避支撑压力的实际峰

值区域。一般来说，预留煤柱巷道支护形式在支护技术的

使用上较为简单，对于通风和排水也会产生一点的有利作

用。但是预留煤柱支护也存在着一定的缺陷，它所耗费的

人力、财力、物力相对较大，甚至会增加巷道的维护难度。

2.2型钢支护

型钢有较好的钢韧性，而且还具有抗压、抗剪、抗拉不

同的性能，在井下巷道的支撑材料中占据重要的地位。煤

矿井下巷道中的支架所承担着横线荷载以及纵向推动力

的作用，因此，在进行巷道支护的过程中要对这两个不同

方向方面所需要承载的负荷能力进行准备。在运用钢型支

教育研究，2006,5:38-39.

[2] 耿建民.基于课堂教学的多媒体课件设计研究[J].电化教育

研究，2011,6:85-88.

[3] 吴自菊.浅谈多媒体课件的制作和应用[J].卫生职业教育，

2012(01).• 216

•价值工程

护技术的时候，要注意支护钢型断面与抗弯截面之间的关

系。煤矿巷道作业所用的支护型钢断面的几何参数会受到

抗弯界面模量所产生的影响，所以巷道支架所承载的负荷

能力要尽量的与抗弯截面模量相似。矿用支护钢型在进

行使用的过程当中呈现的几何形状从根本上能对支架本

身所表现的性能起决定性的作用。因此，在对支护钢型的

几何形状进行制作和滑移等的处理时，尽可能地满足所

接触处面的面积以及平稳性的要求，保证受力达到更好

的状态。

3巷道支护技术在煤矿应用中的现状

近年来，深部矿井的数量不断增多，由于种种原因，井

下巷道的地质情况也在不断地发生着变化。随着矿井深度

的不断增加，矿井巷道内的煤层渐渐地变得更加松软，在

进行井下掘进作业的过程当中每层更加容易地受到破坏。

随着矿井开采深度的增加，井下的地质条件构造也随之增

多，大坡度巷道和巷道断层不断增加支护技术在井下的运

用也越来越广泛。支护技术的运用将有效地保护工作人员

在复杂的井下环境下的生命安全。但是支护技术在运用的

过程当中也存在着一些问题。

4巷道支护技术在煤矿应用中面临的挑战

4.1煤矿开采引起的地面塌陷和地裂缝范围扩大

一些煤矿设计采用长壁炮采放顶煤的采煤方法进行

采煤。但是根据现实的实践经验和文献资料观测显示，这

种采煤方法极易造成地面的塌陷和地裂缝范围的扩大，给

巷道开采造成严重的威胁。

4.2煤矿的开采引起地表移动变形

实践经验表明，当煤层才生厚度比小于30时会引起

岩层的移动进而波及地表，使地表变形甚至沉陷，破坏地

层中的地质构造，给支护技术带来严峻的挑战。

4.3围岩的变化和围岩产生的破坏

现实开采过程中，围岩的变化和围岩产生的破坏给巷

道支护技术带来灭顶性的伤害。尤其是在遇到水之后，巷

道中的围岩遇水后会比较膨胀，加之相对较大的挤压力，

围岩极其容易发生变形，从而给支护结构造成一定程度的

影响。情况严重的状况下甚至会发生冒顶事故。

4.4巷道掘进施工的影响

煤矿巷道掘进的过程中，主要采取的是爆破法。使用

爆破技术，就要求精确的装药量和准确的爆破位置。而这

些工作大都是人工操作，精确度上必然不能达到百分之

百。然而这些细微的因素将会影响支护工作的质量。

5支护技术在煤矿中的应用策略

5.1根据巷道的实际情况，选用适当的支护技术

煤矿井下巷道掘进生产的过程中，采用有效的巷道支

护技术至关重要，它是井下巷道作业生产的基础，是进行

井下安全生产的保障。在井下巷道掘进过程中具体选用那

种支护方式，必须要考虑巷道围岩的强度以及围岩的发展

方向和运动状态。所以，选取何种支护技术非常重要。要勘

察好巷道的实际情况，然后再选取较为合适的支护方式。

如需要提高围岩的强度时，就可以选取锚杆支护的技术；

要改善围岩的运动状态时，则需要选用混凝土和支架的支

护技术；巷道稳定性较好的情况下可以使用刚性支护，稳定性较差的巷道，则可以采用伸缩性的支护方式。

5.2加强现场勘察，制定科学的支护方案

支护方案制定的是否科学合理，直接影响支护的效

果。所以要先对施工巷道的现场情况进行勘测，要对巷道

的围岩的特性进行深入性的了解，从而制定较为科学合理

的支护方案。巷道支护方案中可以允许围岩有一定范围的

变形。微小的变形可以在围岩表层岩体发生破碎时释放一

定的应力，在一定程度上减小围岩的变形量。支护方案制

定的过程中可以使用多种支护方式综合组合的模式，从而

达到有效支护的目的。

5.3建立完善的支护监测制度

健全的支护监测制度可以为井下工作人员有效掌握

围岩的发展状态提供依据，及时掌握围岩运动的规律，检

验支护的实际效果。完善的支护监测制度可也为相关工作

人员提供全面准确的监控信息，他们通过数据的分析，一

方面可以对巷道支护的实际情况进行跟踪，另一方面也可

以对危及周围的实际情况进行分析和预测，为支护方案提

供重要的依据。

5.4及时对支护相关设备进行维护更新

随着矿产资源需求的日增多，国家和相关企业也开始

投入资金进行相关方面的科技研究，近年来也涌现出来了

不少的科技成果。关于煤矿巷道支护的设备也有所改良和

创新。常言道，工欲善其事，必先利其器。好的机器设备能

够为井下巷道支护提供坚实的物质基础，为井下巷道支护

效果提供质量上的保障。煤矿企业要及时地对设备进行维

护，保证设备正常有效的运行。及时引进更新新的技术设

施，支护方案的实施提供坚实的物质保障。

5.5增强施工人员的技术培训

煤矿井下巷道支护的效果直接影响企业的生产效益。

加强对施工人员的技术培训，加大线管方面的资金支持，

保障井下巷道支护工作的正常运行，定期地对技术人员进

行员工培训，不断更新工作人员知识技能，使井下工人熟

练的掌握新的技术和设备，从而促进工作效率的提高，进

一步提高公司的生产效益。

6结束语

煤矿巷道支护技术是煤炭企业正常生产的保障，良好

有效的巷道支护为企业井下生产安全提供基础保证。但是

随着煤炭开采深度的不断增加，支护技术在煤矿生产应用

中的挑战也不断增强。本文对巷道支护技术在煤矿中的应

用分析，将对巷道支护技术日后的发展和创新提供参考建