煤矿巷道支护技术

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1、煤矿巷道支护技术侯树宏二O一五年交流提纲煤矿巷道支护历史煤矿巷道支护理论煤矿巷道支护技术现状及展望特殊条件下巷道支护技术交流提纲一个中心：以安全、快速、优质、高效、低耗完成巷道、硐室施工，保证矿井生产采掘平衡。2个基本点二是巷道支护技术一是施工核心技术井巷工程作为煤矿工作的重要一环，其内容概括起来为：一个中心，两个基本点。第一部分煤矿巷道支护历史巷道支护历史概述锚杆支护历史巷道支护型式一.巷道支护历史概述我国煤矿主要是地下开采,需要在井下开掘大量巷道,保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义。随着开采深度、广度及开采强度的不断提高巷道埋深逐年增加,地质条件日趋复杂

2、化,高地应力巷道、强烈采动影响巷道、松软破碎围岩巷道及特大断面巷道和硐室等复杂困难条件的出现,巷道支护技术在不断发生变革。煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护锚杆（喷）支护、锚索支护及混合支护的漫长过程。一.巷道支护历史概述新中国成立以来,我国的巷道支护改革工作一直没有停止过。初期,因钢材匮乏，煤矿产量低等因素，巷道支护以木支护为主;随着煤矿规模发展，为节省坑木,减少木材消耗，上世纪50年代和60年代推广了混凝土棚式支护;上世纪70年代和80年代,随着光爆锚喷技术的成熟、矿用型钢的研制成功,在岩巷广泛推广光爆锚喷支护以替代砌碹支护,在采准巷道推广矿用工字钢和U型钢支

3、护替代混凝土支护。（国内从1956年起在淮南、开滦、阜新及鹤壁等矿区先后用了木锚杆、金属锚杆和砂浆锚杆等,并获得良好的效果，随后得到了蓬勃发展和广泛应用。）一.巷道支护历史概述国外普遍采用的U型钢金属支架支护技术,是20世纪30年代由联邦德国发明并用于矿区生产。我国自20世纪60年代初期引入该技术。上世纪90年代末期，兖矿、新汶、淮南等矿务局随着开采深度的增加,认为U型钢可缩支架是终极解决软岩支护和深部地应力的办法,但随后被各类锚索混合支护所取代。上世纪90年代,对顶板较为完整的采准巷道开始使用锚梁网支护。二、锚杆支护历史锚杆支护作为一种有效的、技术经济优越的采准巷道支护方

4、式，自美国1912年在aberschlesin（阿伯施莱辛）的Friedens（弗里登斯）煤矿首次使用锚杆支护顶板至今已有100多年的历史。1945~1950年，机械式锚杆研究与应用；1950~1960年，采矿业广泛采用机械式锚杆，并开始对锚杆支护进行系统研究；1960~1970年，树脂锚杆推出并在矿山得到了应用；1970~1980年，发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到了应用，同时研究新的设计方法，长锚索产生；1980~1990年，混合锚头锚杆、组合锚杆、特种锚杆等得到了应用，树脂锚固材料得到改进。美国、澳大利亚、加拿大等国由于煤层埋藏条件好，加之锚杆支护技术不断发展和日益成

5、熟，因而锚杆支护使用很普遍，在煤矿巷道的支护中的比重几乎达到了100%。二、锚杆支护历史澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系，处于国际领先水平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W型钢带树脂全长锚固组合锚杆支护技术，尽管其巷道断面比较大，但支护效果非常好。对于复合顶板、破碎顶板及其巷道交叉点、大跨度硐室等难维护的地方，采用锚索注浆进行补强加固，控制了围岩的强烈变形。美国一直采用锚杆支护巷道，锚杆消耗量很大。锚杆种类也较多，有胀壳式、树脂式、复合锚杆等。组合件有钢带。具体应用时，根据岩层条件选择不同的支护方式和参数。法国煤巷锚杆支护的发展也很迅速，到1986年其比重己达50

6、%。俄罗斯锚杆支护的发展也引人瞩目。他们研制了多种类型的锚杆，在俄罗斯第一大矿区——库兹巴斯矿区锚杆支护巷道所占比重己达50%。二、锚杆支护历史锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前，英国煤矿巷道支护90%以上采用金属支架，而且主要是矿用工字钢拱型刚性支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高，因而亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境，在巷道支护方面积极发展锚杆支护，到1987年，英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支护技术，从而扭转了过去的被动局面，煤巷锚杆支护得到迅速发展，经过近10年实验的基础上，又进行了改进和提高，到1994年在巷道支护中所占的比重己达到80%

7、以上。锚杆支护技术的广泛采用给英国煤矿带来巨大的活力和经济效益。德国是U型钢支架使用最早、技术上最为成熟的国家，自1932年发明U型钢支架以来，U型钢支架发展迅速，支护比重很快达到了90%以上，从井底车场一直到采煤工作面两巷均采用U型钢可缩性支架。但是自20世纪80年代以来，随着矿井开采深度日益增加，维护日益困难。面临这种困境，德国采用不断增加金属支架的型钢质量，逐步减小棚距的做法，这不仅使巷道支护费用增高，而且施工、运输更加困难和复杂。即便如此，巷道维护困难的状况仍然难以改观，于是寻求成本低，运输和施工简单方便、