三软煤层巷道联合支护技术

关于“三软”煤层掘进锚喷支护措施的探讨摘要：“三软”煤层条件下，顶板安全是制约掘进的主要因素。

郑州矿区所采煤层是典型豫西“三软”煤层，告成煤矿属于豫西强变形“三软”煤层，煤层呈粉末状，疏松易碎。

我矿通过优化生产组织和加强施工质量管理，提高锚喷支护水平和掘进水平，进一步提高支护系统的支护质量，以有效控制掉顶、片帮等事故的发生，实现了快速掘进，确保了安全生产。

关键词：“三软”煤层掘进锚喷支护安全管理“三软”煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。

煤层裂隙发育，构造复杂。

“三软”煤层容易导致支护系统抵抗弹性变形的能力降低，当支护系统周围煤层的压力达到支护系统的强度极限时，将导致顶板弯曲下沉，造成煤层上覆顶板破碎，使掘进、回采及顶板管理的难度进一步加大。

如果遇到复合顶板，因为复合顶板易与上部岩层发生离层，所以复合顶板易发生大面积的推垮型冒顶，给快速掘进、安全生产造成较大的威胁。

在“三软”煤层中采用综采、综掘工艺是一个比较难的课题，但是在“三软”煤层中使用综采工艺也可以达到快速掘进，关键在于措施得力，现场执行到位。

一、问题及分析（一）生产组织方面“三软”煤层揭露后极易风化，造成喷浆前巷道的煤壁风化脱落，使部分锚杆失效，导致片帮、掉顶，影响支护效果，甚至可能发生冒顶事故。

（二）施工质量管理方面在煤矿生产施工过程中由于生产施工不到位，造成质量原因导致支护体受到扰动、破坏，影响安全的因素如下：1.在掘进施工过程中没有严格按照设计图纸施工，炮眼位置不规范，周边眼没有紧贴岩面且没有垂直于掘进面，巷道成形比较差，超挖、欠挖严重，导致煤壁应力集中使巷道变形、破坏。

2.在掘进施工过程中打设锚杆时，由于煤岩松软和部分巷道高度的制约，且掘进后敲帮问顶时没有除尽悬岩、危矸，产生较大的裂隙，使部分顶部锚杆打设质量差，支护系统的初撑力不足，使围岩脱落，导致煤壁应力集中，锚杆失效，从而巷道变形、破坏。

关于锚喷支护在“三软”煤层巷道支护中的应用探讨作者：邱新和来源：《城市建设理论研究》2013年第21期摘要：“三软”煤层容易导致支护系统抵抗弹性变形的能力降低，当支护系统周围煤层的压力达到支护系统的强度极限时，将导致顶板弯曲下沉，造成煤层上覆顶板破碎，使掘进、回采及顶板管理的难度进一步加大。

应用锚喷支护，可以较好地解决软岩支护困难问题。

文章对目前应用锚喷支护技术支护“三软”煤层巷道中存在的问题进行了分析，并在此基础上提出了应对措施。

关键词：掘进；巷道支护；锚喷；“三软”中图分类号：P618.11 文献标识码：A 文章编号：1 前言“三软”煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。

煤层裂隙发育，构造复杂。

“三软”煤层容易导致支护系统抵抗弹性变形的能力降低，当支护系统周围煤层的压力达到支护系统的强度极限时，将导致顶板弯曲下沉，造成煤层上覆顶板破碎，使掘进、回采及顶板管理的难度进一步加大。

如果遇到复合顶板，因为复合顶板易与上部岩层发生离层，所以复合顶板易发生大面积的推垮型冒顶，给快速掘进、安全生产造成较大的威胁。

已应用于软岩巷道支护的技术措施很多，金属支架、锚喷支护、砌谴支护、巷帮围岩卸压支护及联合支护等多种方式，但应用范围最广的仍然是锚喷支护及U型钢可缩性支架。

近些年来，锚喷支护使用方便，节省钢材，价格便宜，易于机械化操作的优点得到了充分体现，特别是在软岩巷道支护中，锚喷支护越来越受到重视。

下面，本文将对“三软”煤层掘进，应用锚喷支护时如何提高支护效果、充分发挥锚喷的作用进行探讨。

2 目前锚喷支护在“三软”煤层巷道支护中的应用存在的问题“三软”煤层揭露后极易风化，造成喷浆前巷道的煤壁风化脱落，使部分锚杆失效，导致片帮、掉顶，影响支护效果，甚至可能发生冒顶事故。

在煤矿生产施工过程中由于生产施工不到位，造成质量原因导致支护体受到扰动、破坏，影响安全的因素如下:（1）在掘进施工过程中没有严格按照设计图纸施工，炮眼位置不规范，周边眼没有紧贴岩面且没有垂直于掘进面，巷道成形比较差，超挖、欠挖严重，导致煤壁应力集中使巷道变形、破坏。

论近距离三软煤层群联合开采技术及其运用煤炭我国的重要能源，对企业、人民生活起到了基础性的作用。

煤矿的采掘技术对煤炭资源的产业的发展具有非常重要的作用。

针对煤矿主采煤层松软且煤矿之间的层间距小，两层煤之间有一层平均厚夹矸的特殊开采环境，运用常规的两层煤联合一次性综放采掘技术。

有针对性的在此基础上对该技术开采三软近距离煤层，怎样更加高效利用夹矸的硬度条件来对开采工作面煤壁顶板实行更高效的控制，本文在研究了放煤机理基础上总结出了在该技术下操作下合理的放顶煤步距离。

标签：近距离；三软煤层；联合开发近距离三软煤层群联合开采，可以更大限度的减少煤炭开采施工的准备工作时间和工作强度，在联合布置通常采用分层分采和不同层同时采的开采施工操作方法。

其中，分层分采方式在开采工作中工作面的接替相对比较困难，尤其是遇上煤层较薄的情况，当下煤层相对来说较厚的情况下，在先采上层薄煤层时，矿井的生产能力受到了较大的限制，这样将会影响煤矿的生产速度和生产进度，容易完成不了煤矿生产的任务；如果对煤层的下层先开采，则会由于煤矿中的煤层的间距较小，在下层煤层上的上层煤容易受到破坏，难以做到回采，从而将会对资源造成极大的浪费；鉴于这种开采的方式存在的利弊对比，分层同时开采方式被煤矿开采作为常用方法。

1 我国煤矿的主要开采技术方法1.1 巷道贴岩加固技术为了更好地确保煤矿开采施工的安全性，为准确掌握回采期间巷道所处的情况是否稳定，在不同时期对回风巷距的工作面的煤壁前方合理设置监测点，这样的设置距离一般为煤壁的前方80—120m之间的距离比较合适，而设计上通常惯用“十字交叉”的形状，通常也称为“十字交叉法”对巷道顶板的下沉的具体情况、两帮的移近情况进行准确的记录，详细记录每项数据，以供施工带来帮助。

在通常的施工过程中，伴随着煤矿开采的工作面不断地向后推进，巷道表面会出现位移变化，并且不断变化，还会出现两帮移近是量大于顶板下沉的数值，这些数值的出现反映了煤矿开采施工情况完全符合正确开采的数值，在正常值的范围内，可以安全放心地繼续进行施工作业，能够有效地保证工作面顺利进行安全的回采作业。

基于三软煤层掘进中锚网支护技术的应用分析1 我国三软煤层掘进工作的现况三软煤层是指在煤矿开采过程中，其巷道的顶板层、地板层及开采曾都是较为松软的煤层地质，这是一个比较复杂的结构，在实际开采工作中，煤矿巷道周围岩石的承重能力较弱，导致开采工作难度大大提高，对于煤矿开采技术水平的要求也随之而增加，领我国煤矿开采行业面临着重大的挑战和机遇。

进在煤岩层中进行巷道挖掘和煤矿开采，容易导致巷道周围的岩层原始力平衡受到破坏，久而久之容易导致想到中出现岩石断裂或者坍塌的现象。

煤层的经应力是由岩石的强度和其弹塑性的分布所决定的。

而由于三软煤层的岩石强度比较低，进行巷道开挖工作后三软煤层的岩层结构又受到破坏，令巷道的二次应力受到更深的威胁，三软每层中的岩体容易发生塑性变形，煤层岩层的支持力度大大下降，无法满足巷道开采支撑要求，导致巷道中的应力集中，两旁的岩梁支撑点容易发生断裂现象，令煤矿工作人员的人身安全受到严重的威胁和伤害。

2 三软煤层掘进工作中应用支护技术的必要性由于三软煤层岩层的支持力度特殊性，及不同岩石层面之间的各个结构和性质差异较大，在实际的巷道开采工作中仍缺乏能够普遍适应的三软煤层掘进工作支护技术。

但同时在三软煤层掘进工作中采取有效的支护技术是必须的，同时还需要根据实际的煤矿开采工作情况，以及开采场地的地压特点，对支护技术的选择进行合理的选择和必要的勘测，才能够确保支护技术的有效性和煤矿开采工作的安全性。

完成岩层结构和特性的勘测工作后，根据检测结果和数据合理选择巷道位置和断面技术，让巷道的煤矿采区工作处于长期稳定的安全状态。

加强三软煤层的支护力度，能够有效确保原来的岩层结构处于稳定状态，才能较好地完成煤矿开采过程。

3 锚网支护技术在三软煤层中的基本应用原理3.1 锚网支护有效加固三软煤层巷道的支撑强度一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板大多都是软弱岩层，而三软煤层的发育情况一般是裂隙发育，内部结构较为复杂，采用锚网支护技能能够有效地提升锚固体的承重能力，尤其是对岩体内部的摩擦角度有了明显的提升，同时岩层内聚力的增大幅度较小，锚固部分的内部岩体的强度、支撑力以及承重能力都能够得到明显的提升和巩固。

“三软”煤层巷道掘进常见问题治理浅析“三软”煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。

煤层裂隙发育，构造复杂。

本文主要介绍如何控制三软煤层掘进过程中掉顶、帮鼓情况，确保了安全生产。

标签：“三软”煤层；软弱岩层；掘进1 概況陈蛮庄煤矿是肥成矿业集团的骨干矿井，设计生产能力90万吨/年，其3204轨道顺槽掘进工作面是3200采区回采巷道，属三软煤层，巷道压力大、掘进工作面顶板破碎，直接顶有0.5m泥岩，以上至稳定岩层为粉砂岩。

巷道掘进过程容易发生掉顶情况，后期巷道变形严重，帮鼓现象明显。

2 问题及分析2.1 地质条件方面（1）“三软”煤层容易导致支护系统抵抗弹性变形的能力降低，当支护系统周围煤层的压力达到支护系统的强度极限时，将导致顶板弯曲下沉，造成煤层上覆顶板破碎，使掘进难度加大。

（2）三软煤层揭露后极易风化，易造成巷道的煤壁风化脱落，使部分锚杆失效，导致片帮、掉顶，影响支护效果。

2.2 施工质量管理方面在3204轨道顺槽掘进过程中由于生产施工不到位，造成质量原因导致支护体受到扰动、破坏，影响安全的因素如下：（1）在掘进施工过程中没有严格按照设计图纸施工，炮眼位置不规范，周边眼没有紧贴岩面且没有垂直于掘进面，导致巷道成形比较差，巷道尺寸不符合设计规范，超宽、欠宽情况明显，导致煤壁应力集中使巷道变形、破坏。

（2）支护过程中由于巷道高度等因素制约导致锚杆、锚索打设角度不合适，且个别锚杆预紧力不足，导致支护系统的支撑力不足，使围岩脱落，导致煤壁应力集中，锚杆失效，进而导致巷道变形、破坏。

（3）该矿3204轨道顺槽顶板较破碎，且支护时顶板使用的锚网为直径6mm、网格100×100mm的冷拔钢筋网，顶板破碎岩体易从网格中掉落，从而导致部分高强锚杆失效，达不到设计要求的锚固力，从而巷道变形、破坏。

3 对策与实施（1）巷道掘进过程中要严格按中腰线施工，打眼时要按巷道中线确定巷道断面，由于陈蛮庄煤矿煤质松软易碎，周边眼布置时要设计巷道断面边界留出一些距离，并要控制好装药量，避免出现溜帮情况，导致巷道成型较差，支护时要检测巷道是否存在欠挖情况，保证巷道成型，做到巷道成形圆滑、规则、平整。

“三软”煤层中的窄煤柱护巷技术张敏王树全【淮南矿业(集团)公司谢桥煤矿】摘要介绍谢桥矿首次在1212(3)综放工作面下顺槽中施行沿空留设窄煤柱护巷的应用情况,叙述留设窄煤柱锚网支护的可行性及存在的优缺点，为类似煤层巷道设计及工作面回采提供参考。

关键词窄煤柱沿空巷支承压力技术对策C13-1煤层的坚固性系数f值为0.3～1.3，属典型“三软”煤层。

它是谢桥矿的主采煤层之一。

该煤层实体巷道采用锚网支护。

随着煤层开采，工作面一侧沿空。

为此，率先在1212(3)下顺槽进行留设窄煤柱护巷锚网支护试验，取得较好效果。

1 试验巷道概况1.1 地质条件C13-1煤层赋存稳定，走向稍有变化，煤厚平均5.26m。

煤层倾角为12～15°，平均为13.5°。

煤层结构自底板向上较复杂，普遍发育1～2层炭质泥岩或泥岩夹矸。

煤为块状和粉末状。

煤层顶板向上依次为3.73m厚的砂质泥岩、2.55m厚的粉细砂岩，底板为1.8m厚的砂质泥岩。

巷道埋深500m。

1.2 护巷煤柱尺寸1212(3)综放工作面为西一采区西翼一阶段，下邻1222(3)工作面采空区，下顺槽为沿空巷。

由于下侧邻近工作面回采期间工作面控制不好，刮板运输机上窜，局部撕上帮较多，故巷道实际煤柱宽度为4.5～8.0m，沿顶掘进。

切眼向外依次为：留设4.5m煤柱段长380m、留设8m煤柱段长120m，这两段巷道采用锚网支护,断面为直墙斜顶梯形，宽×中高为4.6×2.8(m)；余下的巷道段留设8m煤柱，采用U29钢棚支护，拱型断面，净宽×净高为5×3(m)，棚距为600mm。

2 支护设计参数下顺槽顶板使用6根直径20mm、长2500mm等强螺纹钢锚杆,间排距为840×800(mm)。

锚杆用2卷Z2380型树脂锚固剂卷全长锚固。

高帮使用5根直径20mm、长2200mm等强螺纹钢锚杆，间排距为700×800(mm)。

锚带网索注联合支护在童亭矿深部“三软两高”煤巷中的应用摘要本文通过对童亭矿深部“三软两高”煤层巷道围岩性质及受力分析，提出了锚带网索注联合支护方式，并在深部7216机巷成功应用。

实现了安全快速掘进。

关键词锚带网索注联合支护；深部“三软两高”；煤巷中图分类号td82 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）46-0141-02淮北矿业集团童亭煤矿位于淮北平原中部，北距淮北市42km，东距宿州市30km。

东西走向10km，南北倾向宽2km~4km，矿井面积24.15km2。

自2005年至今已施工的煤巷锚杆支护巷道两万多米，通过摸索、实践、总结，目前已形成一套适应类似地质采矿条件下的煤锚巷道的施工经验，但煤锚支护在矿井深部“三软两高”的应用对童亭矿来说还是一个新的课题也是新的挑战。

为此矿工程技术人员不断地探索、实践、论证，经过大家的共同努力，制定了“锚带网索注”联合支护技术在矿井深部“三软两高”煤巷7216机巷中得到应用，取得比较令人满意的效果。

1 工程概况随着开采深度的增加，地应力相对增大，巷道围岩的应力状态就十分复杂，深部巷道围岩状态有时发生剪胀带和压缩带交替出现的情形，这一现象被称为区域破裂现象，因此深部围岩应力场具有多样性和复杂性。

根据7216工作面相邻已回采完毕的7214工作面可以看出，一直采用传统的“工字钢对子棚”、单一“u型棚”支护，支护难度大，效果不理想，甚至没有到回采时巷道就会出现大量、底鼓、变形，掘进期间就不能满足通风和生产需要，长期出现前掘后修反复修护现象。

为解决深部煤巷支护难题，矿工程技术人员根据现场实际资料进行分析、研究、实验、设计并研制了深部“三软两高”煤巷中锚带网索注联合支护技术并在7216机巷中使用。

取得了良好支护效果与经济效益。

2 地质概况7216工作面东与7214工作面相邻，南为7214（里）工作面，西至f10断层防水煤柱，北为设计的7218工作面。

7216工作面回采巷道在7煤层中掘进。

三软煤层支护技术研究 【摘 要】 义煤集团洛阳神和煤业有限公司煤层赋存状态为典型的三软煤层，神和煤业回采巷道原采用29u型钢可缩型支架支护，回采工作面巷道短且巷修频繁，严重影响工作面回采期间的安全，同时巷道掘进率高。兼并重组后先在11011回采工作面巷道中采用了36u型钢可缩型支架与加强柱、空帮让压、松帮卸压、钻孔泄压相结合的方法，取得了良好的支护效果。 【关键词】 三软煤层 可缩型支架 钻孔 松帮卸压 义煤集团洛阳神和煤业有限公司位于偃师市府店镇，井田面积为2.0659平方公里，开采二叠系山西组二1煤，井田内埋深110～310m，赋存标高+220～±0m，煤厚0.43～7.5m，平均2.75m，平均倾角16.5°。本井田二1煤属低灰、低硫、低磷、低砷、高熔融性、高热值粉状无烟煤，累计探明储量804.7万吨，剩余可采储量326.61万吨，设计生产能力15万吨/年，矿井为瓦斯矿井。矿井正常涌水量28.32m3/h，最大涌水量113.28m3/h，水文地质条件中等。直接顶板为含白云母片的深灰色砂质泥岩和泥岩，局部为炭质泥岩；底板为砂质炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩。煤层普氏系数f<1，煤层赋存状态为典型的三软煤层。 1 回采巷道支护存在问题 神和煤业习惯性在l7灰岩中布置底板岩石集中巷，再从底板岩石集中巷中开口掘进回采工作面巷道联络巷，再掘进巷道、切眼。 为增加回采工作面巷道长度，延长工作面服务时间，减少巷道联络巷掘进数量，同时降低巷道返修率，神和煤业在11011回采工作面两巷采用了采用大断面高强度支护（下图：36u型钢可缩性支架支护：梁一节，腿两节，梁长3400mm，腿长3100mm，扎角83°），腿下穿柱鞋，巷道净高度3050mm，掘进断面积13.4m2，净断面积11.4㎡，中宽（梁下1.75m处）3500mm，底宽3900mm，棚距600mm（见图1）。 施工过程中发现：工作面施工够20米后边就开始变形，测压、底鼓比较明显虽然稳定后巷道断面还在8-9㎡，但是支架明显不规则，不符合质量标准化要求。 2 为解决支架变形快 侧压、顶压、底鼓明显等问题，经过神和煤业相关人员研究，参考国内外先进经验，采用了36u型钢可缩性支架结合加强中间柱、空帮让压、“松帮卸压”及钻孔卸压相结合的支护方式。新设计的支架（上图：梁两节、腿两节）。 2.1 架棚规格 棚距600mm；棚腿1500mm以下不背帮，以利泄压；滞后工作面10棚追加36u型钢中间柱，中间柱支在顶卡拦下，中间柱下也穿柱鞋；滞后工作面10棚打泄压孔，钻孔深度为2000mm，每棚布置8个卸压孔，上下帮各四个，孔间距为500mm，见钻孔布置参数。定期监测巷道压力及卸压孔变形情况，如无明显变化时，应及时调整钻孔数量、角度及深度。松帮卸压钻孔一般约5d出现变形。当钻孔变形量为1/3～1/2时，则重新钻打卸压孔。 3 试验效果 神和煤业11011回采工作面自开始掘进及松帮卸压研究，至工作面回采结束，工作面服务时间约7个月，仅落过几次底，巷道未返修1次，巷道断面一般稳定在2800mm×2800mm（净宽×净高）。 此次三软煤层支护试验的成功，将迅速在偃龙煤田推广，为神和煤业回采巷道大断面（36u型钢架棚3800mm×3020mm（净宽×净高））支护及采煤工作面布置一次性试验成功奠定了良好的基础。 试验分析及改进建议：（1）由一节通梁改为两节搭接梁，解决了顶梁变形快、不能复用的问题；由斜腿改为直腿，提高了巷道断面利用率，减少了掘进工程量；（2）空帮让压解决了支护初期测压全部作用于支架腿子上的问题；（3）松帮卸压、钻孔卸压，疏通了支护中后期压力释放的渠道，归根结底还是还是既保证了巷道断面，又保证了支架的完好性，更重要的是解决了安全问题。但是随着采深的增加，巷道承载压力越来越大，同时巷道受工作面采动影响越来越大，对巷道支撑强度及工作面采动来压规律应明确掌握，以便为巷道提供有效的支护参数。 4 松动圈范围的确定 松动圈即巷道围岩（煤层）破碎圈，是松帮卸压重点研究参数，直接关系到松帮卸压钻孔的效果及效率。掘进期间爆破震动、超挖程度、开采深度等因素均影响松动圈大小。松动圈范围内围岩（煤层）已破碎，主要是传递力的作用，巷道受力来源主要是松动圈以外压力，松帮卸压钻孔布置在松动圈以内，钻孔几乎起不到任何卸压作用，两架棚之间易形成“网兜”现象，造成支架推垮变形破坏。因此，需采用仪器、设备进一步研究、观察、确定松动圈的大小，为“松帮卸压”钻孔提供合理、经济的深度及角度参数。 5 中心点柱改变架棚受力规律 在巷道支护架棚下方布置中心点柱，一方面隔离了作业空间，一方面改变了圆拱受力均匀的特性。虽然顶梁由一节变为两节，增加了定量的可塑性，但是由于中心点柱支撑力作用，支架拱部还是会呈现三角形破坏现象，支架复用的话还需要修复，经济上不合理。支护方式应充分考虑支护材料的特性和巷道作业空间，下步应深入进行拱形架棚结合桁架支护的研究。 参考文献： [1]国家安监局煤矿安全规程（2011版）. [2]期刊论文三软煤层采场π梁支护形式研究.矿山压力与顶板管理，2004，21（1）. [3]三软煤层综采长壁工作面采场矿压分析.煤炭科学技术，2004，32（12）. [4]煤矿地质测量空间信息系统及其在数字开滦中的应用中国地质学会、中国煤炭学会煤田地质专业委员会2004年学术交流会，2004.

1工程地质条件及背景芦沟煤矿32101工作面开采水平为-300水平，开采采区为32采区，32101工作面为32采区首采工作面，设计走向长度713.5m，倾斜长度103.5m，开采煤层为二1煤层，煤层赋存不稳定，煤层走向214°，倾向124°，倾角11°～16°，平均倾角14°，平均煤层厚度6.4m，结构简单，无夹矸，整体为向斜构造，轴向0°，工作面初次来压步距为15m，周期来压步距为5m；工作面绝对涌出量1.5～3.5m3/min，相对涌出量1.4～3.2m3/t，煤尘无爆炸性，属于不易自燃煤层，32101下付巷采用14.1m2U型钢支护，掘进断面16.1m2，净断面14.1m2，支架棚距0.5m。

芦沟煤矿水文地质条件较为复杂，32101工作面作为32采区首采工作面，受底板L7-8及L1-4灰岩水影响较大，经预测，工作面在回采期间涌水量会保持在60～80m3/h左右，且静水压力较高，属于典型的带压开采工作面，因此，回采期间需对工作面底板水进行疏排。

基于以上原因，在进行工作面初步设计时，充分利用向斜地质构造特点，沿下副巷向斜轴向开掘流水巷，将回采期间工作面底板涌水沿流水巷排出。

当工作面推过流水巷近似呈仰斜开采时，为保证工作面底板涌水顺利排入流水巷，开始利用3.5m 坑木梁配合2.4m坑木1梁2柱式进行沿空留巷，为防止向采空区漏风和减少巷道围岩变形，在靠近采空区侧堆积2m宽煤袋进行堵漏风及巷道加固，由于坑木支护强度较低，受上覆岩层剧烈运动影响，造成巷内坑木折断严重，人员无法进入巷内清淤煤，不能保证工作面底板涌水的顺利排出。

而随着工作面不断推进及煤层厚度的增加，为保证工作面回采率，需对下副巷进行落底，进而造成巷道高度较大，给超前替棚作业带来了安全隐患。

为此，决定对32101工作面下副巷实施完全沿空留巷技术，即不再对工作面下副巷进行超前替棚作业，而采用摘上帮柱腿、站坑木、补站柱腿的方式保留原有巷道。

煤矿软岩巷道联合支护技术探讨随着对煤矿开采深度的加深和开采规模的扩大，软岩巷道出现了不同程度的变形，这给煤矿安全作业带来了极大的威胁，本文首先介绍了煤矿软岩的概念和特性，随后指出煤矿软岩巷道联合支护存在的问题，根据多年的工作经验结合软岩巷道支护原理，分析煤矿软岩巷道的支护方法。

标签：煤矿；软岩巷道；支护问题；联合支护1、引言随着煤矿开采深度的加深和开采规模的不断扩大，软岩巷道支护和维护问题显得越来越突出，软岩问题越来越严重，直接影响到煤矿的高效、安全生产。

随着科学技术水平的迅速发展，软岩巷道支护技术正经受着经济、社会和环境的严峻挑战，软岩联合支护技术对保证煤矿安全生产、提高煤矿企业的经济效益具有重要作用，2、煤矿软岩概述多年以来，在国际上对软岩的概念没有统一标准，不同国家对软岩的定义也不一样，上个世纪90年代，国际岩石力学学会才对软岩进行了权威定义，将软岩分为两大类，一个是地质软岩，另一个是工程软岩。

地质软岩大部分是受到自然因素的影响形成的，主要包括风蚀和水蚀等。

工程软岩大部分是由于外部工程力作用导致岩体出现明显的塑性变形，主要包括工程扰动和残余应力等。

在分析影响工程软岩力学因素的基础上采取合理的支护措施，才能解决软岩巷道问题。

软岩具有临界荷载和临界深度两个特性，临界荷载是软岩本身具有的一种物理属性，通过软岩工程力学实验发现，当软岩外部压力低于临界荷载时，在岩体内部不会发生明显的改变，整个岩体变现为比较稳定的状态，相对应的力学曲线也保持平直，但是在人为条件下，在增加岩体外部工程压力的作用下，使压力逐渐趋近于临界荷载，通过观察岩体力学曲线，该曲线呈现出加速上升的趋势，这表明岩体内部的预应力增加，若继续增加工程压力到超过软岩临界荷载时，岩体就会发生明显的变形，力学曲线呈现为垂直下降的状态，力学曲线终点横坐标要远低于零点坐标，将曲线定点称为软岩的临界荷载。

临界深度和临界荷载是一组相对应的概念，分析两种软岩的特性，临界深度可以更加直观的反应出软岩塑性变形情况，在巷道比较浅的位置，软化临界深度比较小，软岩不会出现明显的变形，在这种条件下进行的支护施工工作比较容易，如果巷道的位置达到软化临界深度情况下，围岩将会产生较大的塑性变形，在此条件下进行的支护施工工作比较困难。

简析“三软”煤层的差异化支护1 概述郑煤集团米村煤矿位于郑州矿区西北部，该矿内主要开采的二叠系山西组二1煤，该煤层厚度在0～37.8m之间，不仅厚度变化大，且受滑动地质构造影响，煤层组织疏松，煤层硬度系数f普遍小于0.8，煤层风化后手指滑过煤墙便会落下。

煤层伪顶、直接顶及底板大多为强度较低的炭质泥岩、砂质泥岩、砂质页岩等，属典型的“三软”不稳定煤层。

由于二1煤层赋存极不稳定，煤层厚度变化较大，长期以来我矿工作面煤巷布置普遍采用沿底掘进方式，支护方式一直以支架支护为主，煤巷支护方式由最初的木棚支护、矿工钢棚等刚性支架发展到U型钢可缩性支架。

然而长期的工程实践表明巷道掘出后往往陷入“前掘后修”、“屡修屡坏”的恶性循环，在高应力作用下，“三软”煤层巷道掘出后卸荷迅猛，来压快，巷道变形量、变形速率均很大，围岩位移最大速度达到40mm/d以上，10～15d后巷道断面收缩率达可达30%左右。

如何解决支架损坏严重、巷道迅猛的变形的状况，成为工程技术人员研究的课题。

2 “三软”煤巷失稳机理分析巷道围岩岩性、围岩应力及支护方式是影响巷道围岩稳定性的三大要素。

结合米村矿“三软”煤层赋存条件及现有巷道支护方式，造成“三软”煤巷失稳破坏原因主要有以下两个方面：2.1 煤层强度低、巷道围岩压力大测试结果表明，米村矿二1煤层极为松软，煤层强度普遍小于8MPa，风化后甚至不足1MPa。

开采深度超过300m。

若巷道埋深为300m时，上覆岩层平均密度按2500kg/m3计算，则理论上巷道所处铅垂应力约7.4MPa。

且大量实测结果表明，构造应力和采动应力往往数倍于原岩应力，若应力集中系数取 2.0，则巷道围岩铅垂应力水平接近15MPa，远远超过煤体自身抗压强度，极易在高应力作用下产生塑性流变。

同时，由于二1煤层赋存极不稳定，煤层厚度变化较大，煤巷沿底掘进时，巷道全断面处于二1煤层中，虽然二1煤层顶、底板均为强度不高的砂质泥岩或泥岩，但其单轴抗压强度也基本上是二1煤层的数倍，这样在空间上就形成了“强—弱—强”的结构，支承压力由顶板向底板传递过程中，松软易流变的二1煤层像面团一样向巷道内鼓出，普通金属支架难以适应如此强烈的剪胀变形，加之现有支架抗侧压能力差，导致大量支架出现失稳、破坏。

“三软”煤层巷道掘进常见问题治理浅析“三软”煤层指煤层岩性软、煤体软、地质构造软的煤层，是煤炭开采中的难点和重要问题。

煤层巷道掘进是煤炭开采的基础工作，而在“三软”煤层巷道掘进中，常见问题主要包括：巷道围岩松动、煤岩夹层易塌方、地质构造复杂等。

本文将对这些问题的治理进行浅析。

一、巷道围岩松动在“三软”煤层巷道掘进中，巷道围岩经常会出现松动现象，如果不能及时治理，将会给巷道的建设带来很大的隐患。

巷道围岩松动的原因较为复杂，可能是煤层松散岩屑的堆积、地质构造炮眼暴露、应力环境的改变等因素引起的。

治理方法：1. 引入支护技术在巷道掘进过程中，引入支护技术可以有效避免巷道围岩松动的问题。

具体来说，采用优质、高强度的支架材料，结合优化的支架设计方案，可以在巷道掘进过程中实现围岩控制。

此外，在选择支架技术方案时应充分考虑巷道的设计、巷道环境、地质构造等因素。

2. 采用化学固化剂化学固化剂是一种治理巷道围岩松动的高效方法。

针对“三软”煤层地质环境，选择适当的化学固化剂，并将其注入巷道围岩中，可有效提高巷道围岩的稳定性。

3. 利用预应力锚索技术在巷道掘进过程中，预应力锚索技术的应用可以有效增强围岩的承载能力，防止巷道围岩松动。

预应力锚索技术实施过程中需要根据巷道环境、围岩性质、地质构造等因素设计合理的方案，具体方案可咨询相关技术人员。

二、煤岩夹层易塌方另一个常见问题是煤岩夹层易塌方，在巷道掘进过程中，煤岩夹层易塌方往往会导致巷道的崩塌或者变形。

煤岩夹层易塌方的原因有煤层岩性差异、巷道应力环境变化等。

在巷道掘进过程中，可以采用支护技术进行煤岩夹层的固定。

一般来说，巷道设计时应根据煤层岩性、煤岩夹层厚度等因素选择合适的支护技术。

常见的支护技术有钢筋网、锚索等。

2. 采用注浆技术在煤岩夹层易塌方的危险区域，可以采用注浆技术进行固化。

针对不同的煤岩夹层情况，选择不同种类的注浆材料和注浆方式。

注浆技术对减缓煤岩夹层塌方起到非常好的固化效果。