煤矿巷道支护技术的研究及应用探究

陈刚

摘 要：随着我国科学技术的不断发展，我国煤矿开采行业取得了一定的进步，煤矿资源的利用越来越多样化及多元化，然而，煤炭资源本身具有不可再生的特点，相对的开采量将会逐渐减少，同时，根据对煤矿开采工程的分析，煤炭资源具有较差的稳定性，所以，相关单位应该提高煤矿巷道支护技术的应用研究。

关键词：煤矿巷道；支护技术；研究；应用

现阶段，我国的煤矿开采主要是井下开采，但是随着煤矿资源需求量的不断增加，煤矿开采深度不断加深，所以，传统的巷道支护技术不能满足煤矿巷道发展的需求，为了确保我国煤矿开采工程的有序进行，煤矿开采过程中应该加强对巷道支护技术及相关设备的应用。根据对目前煤矿开采施工情况的分析可以看出，锚杆支护方式是巷道支护的重要方式，能够有效的降低施工人员的劳动强度，促进煤矿巷道的安全施工。

一、巷道支护技术研究状况

（一）巷道支护原理

通过相关实验及现场实践等，对国内外煤矿巷道支护技术现状进行了一定程度的了解，巷道支护技术对于煤矿巷道开采安全施工具有重要意义。巷道支护原理主要是把围岩巷道与其支护系统看作一个整体结构来研究其力学性能，充分借助围岩与其支护体系的自稳能力来使巷道达到稳定。同时，加强对原岩扰动、原岩应力、围岩的微小位移等的實时监测，加强对围岩稳定性结构动态信息的全面掌握。

（二）我国煤矿巷道支护的主要形式

1、锚喷支护。20世纪中期开始，锚喷支护技术开始应用在煤矿巷道支护施工中，它能够对巷道周边进行密封处理，防止风、水等外界因素对围岩强度造成影响，并能主动地支护围岩，起到加固的作用，最大限度地发挥围岩的自承能力。根据相关研究显示，锚喷支护属于性能最佳的支护形式，可在煤矿巷道中大量推广使用。

2、砌碴支护。砌碴支护是较早应用在煤矿巷道开采中的支护技术，主要在大型的巷道中进行应用，通过对煤矿巷道作用支护力完成对巷道的支护，使用的支护材料一般是料石或者现浇混凝土。这种支护方式需要较高的成本，并且劳动强度大，无法真正的应用在大型的围岩巷道开采中。

3、棚式支护。棚式支护方式主要应用在围岩的外部与内部，支护材料主要分为木材、钢筋混凝土等，现阶段，木支护的方式在煤矿巷道支护技术中已经不再被使用，按照断面可以将棚式支护分为梯形、拱形和圆形支护，棚式支护同样是一种被动支护技术，控制变形能力较差，遇到复杂地质无法满足支护要求，加上棚式支护效果差，成本高，逐渐被锚杆支护代替。

二、煤矿巷道支护技术的应用

（一）软岩巷道支护不合理问题

巷道支护的不合理主要表现在以下三个方面：第一，支护力度过小，力度过小会直接影响煤矿巷道的正常开采，部分煤矿为了节省经费，在对巷道支护的时候存在用料不足的情况，这将会严重影响巷道内部的构造，严重的还会导致巷道出现变形，影响巷道的正常功能，有些时候这种情况还需要花费大量的时间和经费来对其进行维护和修理，产生事半功倍的效果，这种情况在一般的煤矿巷道设计中较为常见；第二，支护力度过强，力度过强使其超出了支护本身的需求，这会增加煤矿开采施工成本，但是，这种情况出现的比较少；第三，巷道支护的施工设计参数不符合实际参数，直接影响巷道支护的合理性。通过对以上问题的分析，可以发现，围岩强度比较软的时候就会造成节理裂隙，使得含茹土的矿物质进入巷道内部环境，影响巷道的正常施工。造成其内部应力减小并且集中，对巷道内部的稳定性造成很大的影响。

（二）软岩巷道支护特点

在煤矿开采过程中使用巷道支护技术主要是因为软岩巷道具有一定的特殊性，所以，施工人员有必要加强对软岩巷道支护特点的了解。软岩巷道主要是指易被风化、土质松软、稳定性差、土质茹结性差的岩石，软岩巷道自身的硬度不强，极易受到外界环境等因素的作用，所以在对这类煤矿进行巷道支护设计的时候应该格外注意。如果需要用数据来判断的话，通常就是松动圈厚度达到1.5以上的被称之为软岩。对现阶段我国的地形分析得知，软岩的分布并没有特定的规律，很多地区都存在软岩，这样软岩一般都有较厚的成岩土层，任何强度的岩层都被称为软岩。不同程度的软岩也应该有着具体的划分，并不是所有的软岩都符合同一情况的巷道设置。

（三）软岩巷道支护的改进措施

为了提高软岩巷道支护水平，施工单位需要对现有的支护技术进行有效的改进，只有这样，才能够更好的发挥巷道支护的作用。在对软岩巷道采取常规措施后，仍没有明显的效果，相关人员就应该加强对软岩巷道的二次支护。二次支护的使用不仅能够提高对一次支护柔性的保护力度，而且能够有效提高支护体的强度。在保障巷道稳定的情况下，通过二次支护能够使围岩出现可控范围内的变形，将其承受的应力释放出去。同时，要对软岩巷道内的具体情况进行摸排，提高巷道支护作用的针对性，以加强喷层强度及其刚度，从而加固软岩巷道。针对一些围岩比较弱的开采区域，施工人员可以利用锚梁支护技术，这样能够有效的控制较弱区域的面积，防止其进一步扩大，增强整个围岩的约束力。此外，利用光面爆破降低围岩的震动，从而提高围岩的稳定性。

三、结语

本文通过对巷道支护技术研究状况、煤矿巷道支护技术的应用的研究分析，明确了巷道支护技术对于煤矿行业健康发展的重要意义。为了更好的提高巷道支护技术的应用效果，施工单位应该加强对巷道支护技术问题、软岩巷道支护特点及相关改进措施的研究，只有这样，才能够真正有效的提高煤矿企业的效益。

参考文献：

[1]陈光华，孟浩，李立立.煤矿巷道支护技术的研究与应用[J].山东工业技术，2017，08：67.endprint