煤礦巷道支護技術的研究及應用探究

陳剛

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發展，我國煤礦開采行業取得了一定的進步，煤礦資源的利用越來越多樣化及多元化，然而，煤炭資源本身具有不可再生的特點，相對的開采量將會逐漸減少，同時，根據對煤礦開采工程的分析，煤炭資源具有較差的穩定性，所以，相關單位應該提高煤礦巷道支護技術的應用研究。

關鍵詞：煤礦巷道；支護技術；研究；應用

現階段，我國的煤礦開采主要是井下開采，但是隨著煤礦資源需求量的不斷增加，煤礦開采深度不斷加深，所以，傳統的巷道支護技術不能滿足煤礦巷道發展的需求，為了確保我國煤礦開采工程的有序進行，煤礦開采過程中應該加強對巷道支護技術及相關設備的應用。根據對目前煤礦開采施工情況的分析可以看出，錨桿支護方式是巷道支護的重要方式，能夠有效的降低施工人員的勞動強度，促進煤礦巷道的安全施工。

一、巷道支護技術研究狀況

（一）巷道支護原理

通過相關實驗及現場實踐等，對國內外煤礦巷道支護技術現狀進行了一定程度的了解，巷道支護技術對于煤礦巷道開采安全施工具有重要意義。巷道支護原理主要是把圍巖巷道與其支護系統看作一個整體結構來研究其力學性能，充分借助圍巖與其支護體系的自穩能力來使巷道達到穩定。同時，加強對原巖擾動、原巖應力、圍巖的微小位移等的實時監測，加強對圍巖穩定性結構動態信息的全面掌握。

（二）我國煤礦巷道支護的主要形式

1、錨噴支護。20世紀中期開始，錨噴支護技術開始應用在煤礦巷道支護施工中，它能夠對巷道周邊進行密封處理，防止風、水等外界因素對圍巖強度造成影響，并能主動地支護圍巖，起到加固的作用，最大限度地發揮圍巖的自承能力。根據相關研究顯示，錨噴支護屬于性能最佳的支護形式，可在煤礦巷道中大量推廣使用。

2、砌碴支護。砌碴支護是較早應用在煤礦巷道開采中的支護技術，主要在大型的巷道中進行應用，通過對煤礦巷道作用支護力完成對巷道的支護，使用的支護材料一般是料石或者現澆混凝土。這種支護方式需要較高的成本，并且勞動強度大，無法真正的應用在大型的圍巖巷道開采中。

3、棚式支護。棚式支護方式主要應用在圍巖的外部與內部，支護材料主要分為木材、鋼筋混凝土等，現階段，木支護的方式在煤礦巷道支護技術中已經不再被使用，按照斷面可以將棚式支護分為梯形、拱形和圓形支護，棚式支護同樣是一種被動支護技術，控制變形能力較差，遇到復雜地質無法滿足支護要求，加上棚式支護效果差，成本高，逐漸被錨桿支護代替。

二、煤礦巷道支護技術的應用

（一）軟巖巷道支護不合理問題

巷道支護的不合理主要表現在以下三個方面：第一，支護力度過小，力度過小會直接影響煤礦巷道的正常開采，部分煤礦為了節省經費，在對巷道支護的時候存在用料不足的情況，這將會嚴重影響巷道內部的構造，嚴重的還會導致巷道出現變形，影響巷道的正常功能，有些時候這種情況還需要花費大量的時間和經費來對其進行維護和修理，產生事半功倍的效果，這種情況在一般的煤礦巷道設計中較為常見；第二，支護力度過強，力度過強使其超出了支護本身的需求，這會增加煤礦開采施工成本，但是，這種情況出現的比較少；第三，巷道支護的施工設計參數不符合實際參數，直接影響巷道支護的合理性。通過對以上問題的分析，可以發現，圍巖強度比較軟的時候就會造成節理裂隙，使得含茹土的礦物質進入巷道內部環境，影響巷道的正常施工。造成其內部應力減小并且集中，對巷道內部的穩定性造成很大的影響。

（二）軟巖巷道支護特點

在煤礦開采過程中使用巷道支護技術主要是因為軟巖巷道具有一定的特殊性，所以，施工人員有必要加強對軟巖巷道支護特點的了解。軟巖巷道主要是指易被風化、土質松軟、穩定性差、土質茹結性差的巖石，軟巖巷道自身的硬度不強，極易受到外界環境等因素的作用，所以在對這類煤礦進行巷道支護設計的時候應該格外注意。如果需要用數據來判斷的話，通常就是松動圈厚度達到1.5以上的被稱之為軟巖。對現階段我國的地形分析得知，軟巖的分布并沒有特定的規律，很多地區都存在軟巖，這樣軟巖一般都有較厚的成巖土層，任何強度的巖層都被稱為軟巖。不同程度的軟巖也應該有著具體的劃分，并不是所有的軟巖都符合同一情況的巷道設置。

（三）軟巖巷道支護的改進措施

為了提高軟巖巷道支護水平，施工單位需要對現有的支護技術進行有效的改進，只有這樣，才能夠更好的發揮巷道支護的作用。在對軟巖巷道采取常規措施后，仍沒有明顯的效果，相關人員就應該加強對軟巖巷道的二次支護。二次支護的使用不僅能夠提高對一次支護柔性的保護力度，而且能夠有效提高支護體的強度。在保障巷道穩定的情況下，通過二次支護能夠使圍巖出現可控范圍內的變形，將其承受的應力釋放出去。同時，要對軟巖巷道內的具體情況進行摸排，提高巷道支護作用的針對性，以加強噴層強度及其剛度，從而加固軟巖巷道。針對一些圍巖比較弱的開采區域，施工人員可以利用錨梁支護技術，這樣能夠有效的控制較弱區域的面積，防止其進一步擴大，增強整個圍巖的約束力。此外，利用光面爆破降低圍巖的震動，從而提高圍巖的穩定性。

三、結語

本文通過對巷道支護技術研究狀況、煤礦巷道支護技術的應用的研究分析，明確了巷道支護技術對于煤礦行業健康發展的重要意義。為了更好的提高巷道支護技術的應用效果，施工單位應該加強對巷道支護技術問題、軟巖巷道支護特點及相關改進措施的研究，只有這樣，才能夠真正有效的提高煤礦企業的效益。

參考文獻：

[1]陳光華，孟浩，李立立.煤礦巷道支護技術的研究與應用[J].山東工業技術，2017，08：67.endprint