煤矿回采巷道围岩控制理论探讨

煤矿回采巷道围岩控制理论探讨煤矿回采巷道围岩控制是煤矿开采过程中的一个重要环节，对于保障矿区生产安全和提高经济效益具有不可替代的作用。

围岩的稳定性直接关系到巷道的通行情况，同时也会对矿井的通风、放煤等工作带来影响。

为了保障煤矿生产的持续性和稳定性，研究围岩控制理论具有重要意义。

一、围岩控制的意义煤矿回采巷道围岩控制其实是对围岩进行相应的加固或稳固处理，以保证巷道的稳定性和安全性，确保巷道通畅，同时减少因围岩控制不当导致的地面塌陷等不良后果的发生。

围岩控制不仅有利于提高开采效率，减少废弃矿山面积和资源浪费，还有助于减少煤矿事故的发生率，提高生产安全、保护环境等方面。

二、围岩控制方法1、固结法。

固结法是通过施加压力将周围的围岩变形固结为一个整体来控制巷道变形及失稳等效应，以确保围岩稳定。

2、支护法。

支护法是通过在巷道侧面、顶部安装支架，使之与岩壁结构融为一体，组成一个全新的稳定体系，防止巷道塌陷和支架变形。

3、钢筋网加固法。

钢筋网加固法是通过在巷道侧面、顶部固定钢筋网，使之和岩体结构紧密结合，形成一个稳定的结构。

该方法的量较小、质量稳定，适用于空间较小而围岩较脆弱的部位。

4、注浆法。

注浆法是通过注浆剂将巷道周围的围岩周围实现密封固结，以提高巷道的强度和稳定性。

1、预测技术。

预测围岩变形的技术可以为围岩控制提供有效的数据支持，帮助工程师进行精细化的控制。

2、模拟技术。

模拟技术是通过对巷道的工程建模和模拟，得出围岩变形情况，从而提供围岩控制的参考方案。

3、现代控制技术。

现代控制技术是指应用数字化、计算化、信息化技术实现围岩控制，如激光测距、计算机控制等。

四、围岩控制中存在的问题目前，煤矿回采巷道围岩控制技术虽然已经取得一定进展，但与国外水平相比仍有不小差距。

在实际生产工作中，围岩控制所存在的问题主要如下：1、缺乏科学理论研究。

目前研究围岩控制的理论还比较泛泛，对于巷道围岩的力学性质、弹性应变关系及其变化规律等方面缺乏全面深入的探讨。

收稿日期:2021-07-15作者简介:李茹俊(1982-),男,河南固始人,工程师,从事采掘管理技术工作。

doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2021.010.018开拓煤业采空区下回采巷道围岩控制机理及技术研究李茹俊(潞安化工集团蒲县开拓煤业有限公司,山西蒲县 041200)摘 要:为保障采空区下3119工作面回采巷道围岩的稳定,基于近距离煤层采空区下回采巷道的特征,采用理论分析的方式进行巷道控制机理及控制原则的分析,基于分析结果确定支护应尽量减小顶板空顶区域面积,巷道顶板和肩部围岩控制为关键。

结合巷道地质条件,确定巷道采用工字钢棚+顶板充填+锚网的支护方案,并在支护方案实施后进行效果分析。

结果表明:3119工作面轨道回风巷采用现有支护方案后,顶板空顶区域得到有效充填,巷道掘进期间围岩变形量小,保障了围岩的稳定。

关键词:采空区;控制机理;破碎顶板;顶板充填中图分类号:TD353 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2021)10-0055-021 工程概况开拓煤业3119工作面井下位于31采区(井田的北部边界),东面为凤凰台煤业工业场地保安煤柱,西面为矿井主要大巷,南面为布置的3煤未开采区,北面为与凤凰台煤业的井田保安煤柱。

工作面开采3号煤层,煤层平均厚度为2.7m,平均倾角为4°,煤层中部含有1层夹矸,夹矸层厚度为0.3m,工作面上方为2号煤层采空区,2号煤层平均厚度为2.12m,3号煤层与2号煤层间岩层为砂质泥岩,岩层质软,节理裂隙发育,平均间距为0.5m,2号煤层顶板岩层为砂质泥岩和粉砂岩,目前矿井2号煤层已回采完毕(3119工作面上方2号煤层采空区封闭时间为2010年6月),3119工作面回采属于近距离煤层采空区下开采,为保障工作面回采巷道围岩的稳定,特进行回采巷道围岩变形机理及控制技术研究。

2 采空区下巷道控制机理2.1 控制机理通过对采空区下工作面巷道围岩的变形特征分析,由于2号和3号煤层间距极薄,仅为0.5m,巷道顶板0.5m 上是采空区,所以巷道变形严重。

山区煤矿近距离煤层回采巷道布置方式及围岩控制技术研究摘要：本文以贵州某煤矿近距离开采为背景，根据极限平衡理论，分析了上部煤层开采后剩余煤柱下方底板主应力差的分布情况，下部煤层回采巷道的最佳布置位置在主应力差最小的“螺旋”中心，进而提出了巷道“高强度”围岩控制技术。

关键词：近距离煤层；主应力差；最佳位置1 引言煤炭是我国重要的能源和工业原料。

由于历史原因和采矿技术的限制，许多煤矿优先开采单一厚煤层。

随着煤炭资源在适当条件下的枯竭，一些煤矿已经开始开采近距离煤层。

由于相邻煤层之间的距离较短，开采后上部煤层会影响下部煤层的顶板完整性，上部煤层的剩余煤柱会导致底板应力集中，从而显著影响下部煤层的应力环境。

当煤层距离较近时，煤层群开采通常比单一煤层更复杂、更难开采。

因此，研究上部煤柱的集中应力是十分必要的，这对煤矿的安全生产具有重要意义。

近距离煤层开采的主要研究课题之一是确定下煤层巷道的合理布置位置。

目前，下部煤层巷道布置的主要形式有内部错位、外部错位或重叠布置。

由于内部错位布局用于在应力降低区域开挖巷道，一些学者将这种布局视为他们的首选。

然而，即使下煤层巷道位于应力降低区，现场实测围岩变形仍较严重。

研究表明，煤和岩体单元在不同方向上的应力相当不同，导致巷道周围岩石的应力不均匀。

因此，在确定下部煤层巷道的位置时，必须考虑围岩的应力均匀性。

2 工程概况贵州某煤矿主要开采11号和13号煤层，平均厚度分别为2.1m和6.2m。

两煤层构造简单，倾角为10°~13°，基本一致。

11号煤层的平均深度为223 m，两个煤层相距14 m。

这是一个典型的近距离煤层。

煤层顶底板岩性与巷道位置之间的相互关系如图1所示。

目前，1309工作面正在开采中。

1103和1105工作面已回采完毕，两个工作面之间留下一个宽度为15m的煤柱。

为确保采矿和开挖之间的连接，1311回风巷道提前开挖，1311回风巷道和1309运输巷道之间为25m宽的煤柱。

煤矿回采巷道围岩控制理论探讨煤矿回采是煤炭资源开发的重要环节，其中巷道围岩控制是矿井安全生产的关键之一。

巷道围岩控制的理论研究对于提高矿井安全生产水平，保障矿工生命财产安全具有重要意义。

本文将围绕煤矿回采巷道围岩控制的理论进行探讨，分析其影响因素及优化方法，致力于为煤矿巷道围岩控制提供理论支撑。

一、巷道围岩控制的重要性煤矿回采巷道作为连接工作面和井下生产场地的通道，是矿井生产的重要组成部分。

良好的围岩控制对于保障巷道的稳定和安全具有重要意义。

良好的围岩控制可以有效地防止巷道的塌方、冒顶等事故的发生，保障矿工的生命安全。

围岩控制的好坏将影响矿井的生产效率和生产成本，良好的围岩控制可以减少巷道支护的投入，提高矿井的开采效率和降低生产成本。

煤矿回采巷道围岩控制的理论研究对煤矿生产具有重要的意义。

二、影响巷道围岩稳定的因素1. 地质条件地质条件是影响巷道围岩稳定的重要因素之一。

地质构造、断层、岩体性质、节理裂隙等地质因素将直接影响巷道围岩的稳定性。

在煤矿回采过程中，各种地质因素对巷道围岩的稳定性产生着不可忽视的影响。

2. 工程因素巷道的开挖和支护方式、支护材料的选用、支护质量等工程因素也是影响围岩稳定的主要因素之一。

在巷道开挖过程中，如果选用了不适合的支护方式和支护材料，或者支护材料质量不过关，都将对围岩的稳定性产生负面影响。

3. 动力因素动力因素包括地压、冲击载荷等外力作用。

在煤矿回采过程中，地压是最主要的一个外力作用，地压大小和分布将直接影响巷道围岩的稳定性。

回采工作面上的冲击载荷也会对围岩稳定性产生影响。

地质条件、工程因素和动力因素是影响巷道围岩稳定的主要因素。

只有充分理解这些因素，才能制定出有效的围岩控制策略。

1. 合理选取掘进方式和工作面布局在巷道的掘进方式和工作面布局上，应尽量避免对围岩的破坏，并选择合适的支护方式。

对于薄煤层、薄煤柱等情况，可以采用掌子法等掘进方式，以减小围岩的破坏。

合理的工作面布局也可以有效控制围岩的破坏。

煤矿回采巷道围岩控制理论探讨煤矿回采巷道围岩控制是煤矿安全生产中的一个重要环节，巷道围岩体的控制质量直接影响矿山安全与经济效益。

本文主要探讨煤矿回采巷道围岩控制中的一些理论问题，并提出相关解决措施。

一、围岩控制理论问题1.巷道形状与围岩控制巷道形状直接影响到围岩体的稳定性和控制。

巷道形状分为圆形和方形两种，圆形巷道构造相对简单，围岩应力分布均匀，易于围岩控制；方形巷道则需要在巷道四周架设支架进行围岩控制，但支架数量较多，施工难度较大。

2.巷道围岩应力分布围岩应力分布对围岩控制非常重要。

巷道回采之后，围岩应力分布发生变化，应力集中作用在巷道两侧的围岩上，对巷道的稳定性及围岩控制造成影响。

因此，应采取科学合理的围岩控制方案，降低巷道两侧围岩应力的集中程度，增加巷道的稳定性。

3.动力灾害控制煤矿回采巷道围岩控制过程中，存在着一定的动力灾害风险。

动力灾害是指巷道振动或巷道围岩破碎引发的灾害，包括冲击和剥落等。

针对这些灾害风险，应采取措施，如巷道支护加固、设置防碎屏障等。

二、控制措施1.合理巷型设计合理的巷道形状对围岩控制非常重要。

应根据煤矿不同区域的围岩条件、地形地貌、矿层赋存条件等因素设计出合理的巷道形状。

2.巷道支护加固加强巷道支护工作，提高支架的质量和稳定性。

支架的安装位置应在应力分散的区域，可以采用部分矩型支护或局部加强支护。

3.卸压减应力采取卸压措施，减小围岩应力集中程度。

卸压的具体方法可以采用放顶煮接等。

4.瓦斯抽采采用瓦斯抽采的方法，可以减少瓦斯危险性，并且降低了围岩的应力，对围岩控制有一定的作用。

5.组合支护运用多种围岩控制技术组合使用，如矩型支护和锚杆支护、锚杆支护和卸压等，可以提高围岩控制的质量。

结论煤矿回采巷道围岩控制是煤矿安全生产的重要环节。

在巷道围岩控制的过程中，应充分考虑巷道形状、巷道围岩应力分布和动力灾害等因素，制定合理的围岩控制措施。

同时，通过巷道支护加固、卸压减应力、瓦斯抽采、组合支护等一系列技术手段提高围岩控制的质量，从而实现煤矿安全生产的目标。

大采高小煤柱回采巷道围岩控制机理研究目前，虽然对大采高小煤柱回采巷道围岩的稳定及控制技术进行了大量的研究，但不同矿井的工程地质条件相差甚大，一些研究结论并不是适合所有矿井。

本文通过理论分析大采高小煤柱回采巷道的围岩破坏机理和锚杆支护理论，研究了锚杆支护与巷道围岩的相互作用关系，得出巷道围岩控制机理和保持巷道围岩稳定的关键技术。

标签：大采高；回采巷道；围岩控制1 围岩破坏机理目前，在大采高小煤柱回采巷道围岩变形破坏特征方面主要有以下四个方面的研究结论：①小煤柱回采巷道要经受上下区段多次工作面采动的影响，因此回采巷道的围岩变形量将会比较大，并且同回采巷道的顶底板移近量相比，回采巷道的两帮移近量要大得多；②小煤柱回采巷道在靠近采空区一侧巷帮的变形量在回采巷道掘进期间要大于回采巷道在实体煤一侧的变形量；而在本区段回采工作面的推进过程中的规律同回采巷道掘进期间这一规律恰好相反；③因小煤柱回采巷道要经受多次工作面采动的影响，小煤柱回采巷道的矿压将会呈现出周期性变化的特点；④小煤柱回采巷道因受多次工作面采动的影响将会变得十分松散破碎，导致巷道围岩的受力状况十分复杂并出现应力分布不均匀的情况，进而造成巷道围岩承载能力比较差并且巷道维护十分困难[1]。

2 锚杆支护机理锚杆支护将锚杆杆体与一定范围内的巷道围岩锚固在一起形成承载能力更强的锚固体。

目前，有以下五种比较成熟的锚杆支护理论[2]：2.1 悬吊理论巷道围岩应力在巷道开掘后重新分布，一些强度较低的直接顶岩层将会随之发生松动和下沉，或者自身裂隙比较发育的岩层将会在巷道开挖失去支承后成为危险块体。

将锚杆在直接顶与老顶发生离层之前通过锚固力锚入顶板钻孔中，具有抗拉和抗剪特性的锚杆杆体将锚固范围内的不稳定岩层或危险岩体悬吊于其上方的稳定岩体中，起到一定的悬吊作用，从而达到维持巷道围岩稳定性的目的。

图1 锚杆悬吊作用示意图2.2 组合梁理论如果巷道上方强度较低的松软直接顶岩层厚度较大时，锚杆支护将不能通过锚杆端头的锚固作用直接将不稳定岩层或危险岩体悬吊于其上方的稳定岩体中，此时锚杆对巷道顶板的控制作用主要表现在两个方面：2.2.1 锚杆通过其端头和托盘施加挤压力于不稳定岩层上，达到增大锚杆支护范围内巷道上覆岩层间的摩擦系数，阻止直接顶不稳定岩层之间发生离层。

煤矿回采巷道围岩控制理论探讨煤矿回采巷道围岩控制是煤矿开采过程中重要的一环，其稳定性直接关系到矿工的安全和煤矿的生产效益。

本文将探讨煤矿回采巷道围岩控制的相关理论。

煤矿回采巷道的围岩主要由煤岩和岩层组成，在采掘过程中容易发生围岩移动、塌落等现象。

围岩控制是指采用相应的工程措施，以增强围岩的稳定性，减少岩层的破碎和塌落。

围岩控制的理论主要包括围岩力学理论和围岩稳定性分析理论。

围岩力学理论是围岩控制的理论基础，它研究围岩的力学性质，以及力学规律对围岩的影响。

围岩力学参数的确定是进行围岩力学分析的关键。

常用的围岩力学参数有围岩的弹性模量、泊松比、强度等。

围岩力学理论可以通过实验和数值模拟来进行研究。

实验研究是通过对围岩样本进行力学试验，分析其受力性质和破坏机理。

数值模拟是通过计算机仿真，模拟围岩受力过程，预测围岩的变形和破坏情况。

围岩稳定性分析理论是通过分析围岩受力状态和破坏机理，来评价围岩的稳定性。

常用的围岩稳定性分析方法有力学分析法、解析法和数值分析法等。

解析法是通过建立围岩受力模型，求解其应力和变形的解析解，进而预测围岩的稳定性。

数值分析法是通过将围岩划分为离散的单元，建立数学模型，利用计算机进行数值计算，模拟围岩的受力过程和变形情况，预测围岩的稳定性。

围岩控制的方法主要包括加强支护和减控采动。

加强支护是采用钢架或混凝土等材料对围岩进行加固，增加其稳定性。

减控采动是通过减小工作面的采动范围，控制围岩的受力范围，降低围岩的应力和变形。

煤矿回采巷道围岩控制是一个复杂的工程问题，需要综合运用围岩力学理论和围岩稳定性分析理论，并采用合适的工程措施，以确保矿工的安全和煤矿的生产效益。

煤矿回采巷道围岩控制理论探讨煤矿回采巷道围岩控制是煤炭开采过程中极为重要的一环，对于确保生产安全、优化矿井效益、提高矿井开采率等方面都具有关键意义。

针对不同地质条件和采煤工艺，需要选取合适的围岩控制技术，通过对巷道支护、瓦斯抽采和排水等方面进行综合治理，以达到保障煤矿生产安全和稳定的目的。

目前，普遍采用的煤矿巷道围岩支护方法主要包括杆锚杆支护、加强板支护、锚喷支护等。

其中，锚喷混凝土支护得到广泛应用，其优点在于支护结构强度高、固结效果好、施工效率高、施工过程快、适应性强等特点。

在实际应用中，应根据地质条件和支护要求选择合适的混凝土强度等级、锚杆间距、锚杆长度、槽板宽度等参数。

对于不同地质条件下的围岩性质特点，其固结性能也有所不同。

在其断裂面上将混凝土喷剂施加一定的强度，以增加锚喷混凝土支撑结构的稳定性，从而延长其使用寿命。

锚杆支护也是一种常用的煤矿巷道围岩支护方法。

锚杆的长度、直径、锚杆长度、锚头大小等参数需要根据围岩的硬度、稳定性等因素进行选择，以确保支护结构安全可靠。

在锚杆施工过程中，还需注意控制锚杆的施工质量，合理设置锚杆的布局及加固方案等。

在使用加强板支护时，需要选择合适的增强材料，采用合理的埋设方法和加固方案。

加强板支护的优点在于施工方便、支护效果好、适应性强等。

煤矿巷道围岩支护技术的应用需要在建立合理的理论基础上，根据实际工程需要进行不断改进和完善。

当前，关于煤矿巷道围岩控制的理论研究主要包括围岩应力分布规律、围岩强度、变形特性、断裂机理以及支护结构的优化设计等方面。

其中，围岩应力分布规律是煤矿围岩控制的核心问题之一。

煤炭开采过程中，巷道挖掘后，围岩往往出现塑性变形，导致应力迁移，从而引发地质灾害。

围岩应力分布规律的研究，可以为煤矿围岩控制提供科学依据和方向。

围岩强度是控制巷道围岩稳定的重要因素。

围岩强度直接影响控制巷道变形和破坏的能力。

因此，在巷道建设前，需要对围岩的强度进行预测和评估，以确定巷道支护方案。

《大采高回采巷道围岩控制技术研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，大采高回采巷道在矿山生产中扮演着越来越重要的角色。

然而，由于地质条件复杂、采矿环境恶劣等因素的影响，大采高回采巷道的围岩控制问题一直是矿山安全生产中的难点和重点。

因此，研究大采高回采巷道围岩控制技术，对于保障矿山生产安全、提高生产效率具有重要意义。

二、大采高回采巷道围岩特点大采高回采巷道的围岩特点主要表现为高地应力、高强度岩体和复杂地质条件等。

高地应力导致围岩变形大，易发生破坏；高强度岩体使得支护难度大，需要采用更强的支护措施；而复杂地质条件则增加了围岩的不确定性和风险性。

这些特点使得大采高回采巷道的围岩控制成为矿山安全生产中的关键问题。

三、围岩控制技术研究现状目前，国内外学者针对大采高回采巷道围岩控制技术进行了大量研究。

研究主要集中在以下几个方面：一是支护技术的研究，包括支护材料的研发、支护结构的优化等；二是围岩稳定性分析方法的研究，包括数值模拟、现场试验等；三是围岩与支护的相互作用机制研究，以更好地指导现场实践。

虽然取得了一定的研究成果，但仍存在一些问题需要进一步解决。

四、围岩控制技术的研究方法针对大采高回采巷道围岩控制技术的研究，主要采用以下方法：1. 理论分析：通过岩石力学理论、弹塑性力学理论等，对围岩的应力分布、变形规律等进行理论分析，为支护设计提供依据。

2. 数值模拟：采用有限元、离散元等方法，对大采高回采巷道的围岩变形、破坏过程进行数值模拟，预测围岩的稳定性。

3. 现场试验：通过在矿山现场进行试验，验证理论分析和数值模拟的可靠性，同时为支护设计提供实践经验。

五、围岩控制技术的实践应用在大采高回采巷道围岩控制技术的实践应用中，需要综合考虑地质条件、采矿环境、支护材料等因素。

目前，常用的支护技术包括锚杆支护、锚网支护、U型钢支护等。

其中，锚杆支护是一种常用的支护方式，通过在围岩内部设置锚杆，提高围岩的承载能力。

同时，还需要根据实际情况选择合适的支护材料和结构，以确保支护效果和安全性。