第八章 巷道维护原理和支护技术

煤矿巷道支护技术引言煤矿巷道是煤矿开采过程中的重要设施，其稳定性和安全性对煤矿生产具有至关重要的意义。

煤矿巷道支护技术是指在煤矿巷道开挖或使用过程中，采用一系列的工程措施和材料来加固和维护巷道的稳定性和安全性的技术手段。

本文将详细介绍煤矿巷道支护技术的基本原理、常用支护材料和方法，以及一些应注意的问题。

基本原理煤矿巷道支护技术的基本原理是通过在巷道墙壁和顶板上应用支撑材料和结构来分担和传导巷道周围的地压力，增强巷道的稳定性和承载能力。

支护材料通常是具有一定强度和韧性的材料，如钢架、钢筋混凝土、矿用木材等。

支护结构包括了柱、帮拱、拱护和矩形压顶等。

通过合理的设计和选择支护材料和结构，可以有效地控制巷道变形和坍塌，确保煤矿生产的正常进行。

常用支护材料和方法1. 钢架支护钢架是一种常用的煤矿巷道支护材料，主要由钢管和钢板组成。

钢架支护具有强度高、刚性好、安装方便等优点，能够有效地抵抗地压力，保护巷道的稳定性和安全性。

在应用钢架支护时，需要根据巷道的尺寸和地质条件进行合理的设计和选择。

2. 钢筋混凝土支护钢筋混凝土是一种常见的煤矿巷道支护材料，具有极高的强度和刚性。

在使用钢筋混凝土支护时，通常需要进行模板搭设、混凝土浇筑和钢筋焊接等工作。

钢筋混凝土支护能够有效地承受地压力和巷道变形，提高巷道的稳定性和承载能力。

3. 矿用木材支护矿用木材是一种传统的煤矿巷道支护材料，具有较为丰富的来源和低廉的价格。

在使用矿用木材支护时，需要进行合理的尺寸和数量选择，以确保支护的有效性和安全性。

矿用木材支护适用于巷道尺寸较小、地质条件较好的情况下，能够发挥良好的支护效果。

4. 其他支护方法除了钢架、钢筋混凝土和矿用木材支护外，还有一些其他的煤矿巷道支护方法，如锚杆支护、喷射混凝土支护和注浆支护等。

这些支护方法具有特定的适用范围和工艺要求，可根据具体情况进行选择和应用。

应注意的问题在进行煤矿巷道支护技术应用时，需要注意以下问题：1.地质条件：巷道的地质条件对支护方法的选择和设计有重要影响，需要进行全面的地质勘察和分析。

安全工程师《安全生产技术》复习资料（8）井巷支护及维护井巷掘进出空间后，一般都要进行临时支护或永久支护，以防止围岩的破坏。

井巷支护的方式主要有以下几种：1．锚杆支护与锚喷支护（1）锚杆支护。

锚杆支护是单独采用锚杆的支护。

掘进后即向巷道围岩钻孔，然后在孔中安装锚杆，目的是使锚杆与围岩共同作用进行巷道支护。

锚杆支护的作用机理有多种：悬吊作用、组合梁作用及挤压连接、加固拱作用和松动圈支护理论等。

（2）锚喷支护。

锚喷支护又称喷锚支护，是联合使用锚杆和喷射混凝土或喷浆的支护。

从广义上讲可以将除锚杆支护以外的其他与锚杆联合的支护形式都纳入此范围。

如喷浆支护、喷混凝土支护、锚网支护、锚喷网支护、锚梁网（喷）支护以及锚索支护等。

（四）矿用爆破器材及安全管理矿用爆破器材主要包括炸药和起爆器材。

1．炸药矿用炸药一般有硝酸铵类炸药、水胶炸药、硝化甘油炸药和乳胶炸药。

其中硝酸铵类炸药是我国矿山最广泛使用的工业炸药。

硝酸铵类炸药是以硝酸铵为主加有可燃剂或再加敏化剂（硝化甘油除外），可用雷管起爆的混合炸药。

该炸药的特点是氧平衡接近于零，有毒气体产生量受到严格限制。

硝酸铵炸药均为粉状，用纸包装加工成圆柱形药卷，外涂一层石蜡防水。

硝酸铵炸药的储存期为4～6个月。

2．起爆器材起爆器材可分为起爆材料和传爆材料两大类。

雷管是爆破工程的主要起爆材料，导火线、导爆管属于传爆材料，继爆管、导爆线既可起起爆作用，又可起传爆作用，是两者的综合。

（1）雷管。

雷管由外界能激发，是能可靠地引起其后的起爆材料或各种工业炸药爆轰的起爆材料。

雷管有火雷管与电雷管两种，使用导火索引爆的雷管称火雷管，用通电点火引爆的雷管称为电雷管。

由于煤矿井下存在瓦斯和煤尘，因此，煤矿井下禁止使用明火起爆，只能采用电能激发的电雷管。

3．爆破材料的安全管理（3）井下爆破作业的安全要求井下爆破作业必须使用符合国家标准或行业标准的爆破器材。

凡从事爆破工作的人员，都必须经过培训，考试合格并持有合格证。

隧道工程的巷道支护技术隧道工程在现代城市建设和基础设施建设中起着至关重要的作用。

巷道是隧道工程中的一个重要环节，巷道支护技术对于隧道的安全和稳定性有着至关重要的影响。

本文将介绍隧道工程中常用的巷道支护技术。

一、概述巷道是指连接隧道与工作面的通道，用于供人员、设备和材料进出。

巷道在隧道工程中承载着重要的交通、排水和供氧等功能。

巷道的支护技术是确保隧道工程安全运行的重要保障措施。

二、巷道支护技术1. 钢拱架支护技术钢拱架是一种常用的巷道支护结构，能够有效地分担地压力，并固定巷道的结构。

钢拱架具有安装方便、强度高、耐久性好等优点，广泛应用于隧道工程中的巷道支护。

2. 预应力锚杆支护技术预应力锚杆是巷道支护中常用的一种技术，通过锚杆施加预应力，使得巷道结构获得更好的稳定性和承载能力。

预应力锚杆具有施工方便、应力控制性好、支护效果显著等优点，适用于各种地质条件下的巷道工程。

3. 喷射混凝土支护技术喷射混凝土支护技术是一种常见的巷道支护技术。

通过施工喷射混凝土，形成一层厚度较大的砼壳体，能够有效地分担地压力，并保护巷道的完整性。

喷射混凝土支护技术具有施工速度快、支护效果好、适应性强等优点。

4. 土工格栅支护技术土工格栅是一种由金属或塑料制成的网状结构，常用于巷道的支护。

土工格栅具有刚性好、耐腐蚀、便于施工等特点，能够有效地增加巷道的稳定性和抗冲击能力。

5. 螺杆支护技术螺杆支护技术是一种应用于巷道支护的新型技术。

螺杆支护通过螺杆的锚固作用，形成一种类似于拱形的结构，能够增强巷道的稳定性和承载能力。

螺杆支护技术具有施工简单、节约材料、支护效果好等优点。

三、隧道工程中的巷道支护技术选择在隧道工程中选择合适的巷道支护技术非常重要，需要综合考虑地质条件、工程要求、经济性和施工条件等因素。

对于地质条件较好的巷道工程，钢拱架支护技术是一种较为理想的选择。

钢拱架能够提供较强的支撑能力，适用于较大断面或重要巷道的支护。

对于地质条件较差或存在严重地压的巷道工程，预应力锚杆和喷射混凝土支护技术是常用的选择。

1、试述采区巷道常用的支护形式答：与矿井基本巷道不同，采区巷道使用年限较短，受采动影响严重，这类巷道支护有其自身的特点，主要支护形式有：（1）巷道内基本支护：巷道开掘后即架设的金属或木材支架，是支护采区巷道最基本的支护结构物，服务于巷道期限的始终。

（2）巷道内加强支护：指在高压区域或处于移动支承压力影响时，当基本支护不能保证巷道稳定时，采用的加强支柱等。

包括临时性加强支护和永久性加强支护。

（3）巷旁支护：为保护巷道而专门设置的一种人工构筑物，如矸石带、木垛、密集支柱等，通常用在沿空留巷靠采空区一侧。

（4）围岩加固类支护：指采用锚杆支护或化学加固的方法保持和增加围岩的稳定性，利用巷道围岩的自承力来达到维护巷道的目的，有的作为巷道基本支护使用。

（5）巷道联合支护：采区在采动影响下，支架和围岩相互作用处于变化的过程中，企图以一次支护达到一劳永逸是很困难的，因此，许多矿井的采区巷道采用上述不同形式的支架联合支护。

2、绘图说明无煤柱护巷的基本原理由于巷道前方分为卸载区、支承压力区和稳压区，卸载区载荷小，并且为了避免支承压力的作用，对巷道进行无煤柱护巷，就是把巷道布置在卸载区，这样顶板对巷道压力小，支护比较容易，主要无煤柱护巷的形式是沿空留巷和沿空掘巷。

上区段工作面回采后，采空区上覆岩层垮落，老顶形成“O—X”破断。

随着工作面推进，老顶周期性破断，破断后的岩块沿工作面走向方向形成砌体梁结构，在工作面端头破断形成弧形三角板（图8-8）。

老顶岩层在直接顶岩层跨落后，一般在煤体内（是相对于采空区而言的）断裂、回转或弯曲下沉，在采空区内形成岩层承载结构。

沿工作面倾向，岩体A、岩块B、岩块C组成铰接结构，该结构的稳定性取决于采空区的充填程度和老顶岩层的断裂参数。

采空区上覆岩层移动稳定后，沿空巷道位居岩块B的下方。

岩体A为本区段工作面老顶岩层，岩块B为上区段工作面采空区靠煤体一侧的弧形三角板，岩块C为上区段工作面采空区垮落矸石上的断裂岩块（图8-8）。

矿井巷道维护和维修技术措施一、巷道维护原理煤矿井下巷道的稳定取决于围岩特性和工程开挖两个方面,稳定包括围岩材料稳定和空间结构定两方面,但巷道失稳主要是空间结构失稳,围岩材料失稳最终表现为空间结构失稳上，因此用变形来判断稳定是最基本的手段。

长期以来,人们常把维护巷道稳定问题看成是一种单纯的支护结构问题,把支架上压作为稳定的静荷载,而与支架类型和结构无关,也和巷道掘砌方式、方法和工艺过程无关与此相适应的问题则是确定支护的荷载形式和荷载数值。

传统的维护是没有发挥和利用围岩的自承能力。

因此,巷道维护原理是:支护体系、支护结构和参数以及工艺过程应适应围岩变形后力学状态,确保支护特性和围岩变形力学特征相适应,最大限度发挥围岩自承能力和支护体系支撑能力,控制围岩变形。

具体地说巷道维护要注意以下几点:(1)加固浅层围岩。

(2)充分利用和发挥深部围岩的承载能力。

(3)综合治理,联合支护,长期监控二、巷道维护和维修巷道掘进后,不可避免的会发生一些变形,有些巷道变形直接或潜在地威胁到矿井的安全生产,维护和修复巷道是煤矿生产中的重要部分,是保证矿井安全生产的一项重要工作。

常用的巷道修复支护技术为:临时支护、棚式支护(木棚、工字钢或U形钢棚)、料石或混凝土砌碹支护、锚网支护(锚网喷、锚梁网喷)、锚注加固和锚网和锚索联合支护。

在支护形式上,可分为两类：(1)主动支护,如锚网喷支护、锚梁网喷支护、锚注加固、锚梁网加锚索联合支护。

适应于岩裂隙不发育,松动圈小且锚杆孔成孔率高的巷道。

(2)被动支护,如木棚支护、工字钢棚支护、U形钢棚支护、碹体支护。

适应于服务时间短,围岩裂隙发育的巷道。

岩石巷道,多为矿井的主干大巷,采区上下山,因其服务年限长,是矿井维护与修复的主要对象1.岩巷的维护采动影响是致使岩巷发生变形破坏的最主要因素,其表现形式因开采方式,推进速度等不同而千差万别,但其基本形式是巷道围岩表面位移量加大,顶板下沉,巷帮开裂或片帮、底板隆起。

巷道支护的原理
巷道支护是一种保护地下巷道结构的工程技术，其原理主要包括以下几个方面：
1. 土体力学原理：巷道支护的目的是避免周围土体的落块、塌方等现象，因此需要通过巷道支护结构将土体牢固地固定起来。

在设计巷道支护时，需要考虑土体的力学特性，如强度、稳定性等，以确保支护结构能够承受土体的荷载。

2. 结构强度原理：巷道支护结构通常由钢骨架、锚杆、喷锚混凝土等组成。

钢骨架能够提供足够的强度和刚度，使得支护结构能够承受外部荷载；锚杆的作用是通过锚固在周围土体中，增加结构的稳定性和抗拉强度；喷锚混凝土则可以填充钢骨架之间的空隙，形成一个整体的支护体系。

3. 地下水原理：地下水是影响巷道支护的重要因素之一。

由于地下水的存在，巷道周围土体的稳定性可能会受到影响。

因此，在巷道支护设计中，需要考虑地下水的水压力、渗透性等特性，通过合理的排水系统来控制地下水的影响。

4. 地震影响原理：地震是导致地下巷道破坏的重要原因之一。

地震作用下，地下巷道可能发生结构变形、裂缝、坍塌等问题。

为了提高巷道的抗震性能，巷道支护结构需要考虑地震力的作用，提高结构的稳定性和变形能力。

综上所述，巷道支护的原理主要包括土体力学原理、结构强度原理、地下水原理和地震影响原理。

在设计和施工过程中，需
要综合考虑以上原理，选择合适的支护结构并采取相应的措施，以确保地下巷道的安全性和稳定性。