煤矿软岩巷道支护技术分析

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1、煤矿软岩巷道支护技术分析【摘要】随着经济社会的发展，煤矿的开采技术逐渐趋于成熟。不断深化的开采深度，开采规模与巷道的破坏程度也不断扩大。软岩巷道的支护问题是巷道工程的重中之重。其直接化影响着煤矿安全与高效的生产。本文针对巷道支护我关键问题的相关阐述，就软岩巷道具体的概念、巷道的支护原理、支护的原则与类型及支护对策等方面进行了一系列讨论。　　【关键词】煤矿软岩巷道支护技术研究发展序言软岩巷道的支护问题，向来是煤矿巷道的重难点问题。支护的质量与支护水平已经关系到了深部矿井的生产安全，也关系着矿井矿工的生命安全问题，“千里之行，始于足

2、下；千里之堤，毁于蚁穴”，所以我么们必须重视软岩支护的问题。巷道进行支护的过程中会受到众多压力，包括来自顶部与矿井周围的压力等等。所以我们对软岩巷道支护的要求必须非常严格。随着不断深化的开采深度与不断扩大的开采规模，软岩巷道支护问题日益严峻。必须加强对软岩巷道支护问题的深入研究与探析，保证支护工程的安全实施与操作。作者将以软岩的基本概念与原则为基础，通过对巷道变形的研究讨论软岩巷道支护的基本措施与原理问题。1.软岩的基本概念软岩的基本概念与特征：从软岩的综合性定义来说，软岩分为地质软岩与工程软岩两种。第一种地质软岩是指强度较低，

3、孔隙度较大，胶结的程度比较差，受构造面切割及风化影响比较显著。其含有大量的膨胀性粘土矿物的松散且软弱的层。工程软岩指的是在一定的工程力的作用下会产生比较显著变形的工程岩体。软岩具有两大特性，其一是，软岩具有一定的临界荷载，当超过临界荷载值时，软岩的稳定性就得不到保证，岩体将发生一定的形变；软岩的另一特性表现为软化临界深度，岩层变化的程度在一定范围之内的保障是软岩巷道的深度处于合理的变化范围之内。2.软岩巷道支护原理与原则2.1软岩巷道支护原理软岩巷道的支护原理是应当根据岩层的特性与其所受压力的来源进行科学有效的设计，使软岩巷道支

4、护可以利用其自承能力。使软岩巷道的支护体系尽可能的完善。在其施工的过程可以适应围岩变形等多种情况，将围岩变形放在可控的范围内，提高应力水平。（1）改变传统观念，使软岩支护结构强度与自承力相适应，并且同围岩变形与强度相结合。应从多重角度全方位考虑，实践证明单纯提高支护刚度的做法是难以达到支护要求的；（2）采用加固同支护组合的方式，不是一味强调支护刚度，刚柔相济，柔让适度，使支护结构更加稳固。对常规支护无法满足的区域，适量的让度，使破碎的区域支离开来，然后加固整体从而达到理想效果；（3）针对围岩变形量的测定，应当及时观测变形围岩的活

5、动状态，然后再根据观测到的结果给予反馈认定以二次支护结构相关技术参数；（4）持续的监控管理，坚持综合性的治理思想。2.2支护原则（1）维护和维持围岩的残余强度。（2）提升围岩残余强度。（3）运用新技术、新工艺充分发挥围岩的承载能力。3.支护类型33.1整体刚性支护具体有全封闭钢支架支护、整体预制模板支护、现浇封闭钢筋混凝土支护等等。随着支护刚度不断提高，围岩所施加的压力也相应提高。支护所受到的承载力也不断加大，所受到的荷载强度却保持不变，巷道支护的变形没有得到改善。所以，整体刚性支护并不能够满足围岩与巷道支护之间的矛盾问题，在刚

6、度和强度问题上也不能与变形量大、地压偏大的软岩巷道围岩相对应。3.2刚性支护加柔体垫层支护有圆料砌破加可缩层和条带破等多种不同的形式。能够为井巷围岩体改强度，伸缩性较强。但砌体本身刚度较大，变形量较小，所以不适合对变形有较大要求的软岩巷道围岩。缺点有施工人员劳动强度较大施工进程相较其他类比较缓慢。3.3U型钢可缩性支架支护这个办法适合断层破碎带和支护膨胀性岩层两种。U型钢可缩性支架具有一定的伸缩性并且具有良好的支撑性的。压缩后支架上的荷载将会降低。在操作过程中，U型钢可缩性支架的支撑能力不可能得到全部发挥，原因包括因巷道施工挖掘

7、与支护工作期间在支架后产生的空穴，使围岩和支架周围无法百分百贴合接触。所以支架容易因荷载不均匀产生一定的形变，接着便弯曲扭曲从而导致最后失效。返修花费大量人力物力，所以必须保证支架质量，增强支架阻力，所以支架所需钢材增加，支护成本也随之提高。4.支护措施4.1合理选择巷道方位，尽量避开软弱岩层；在地质勘探阶段，把握岩石物理力学性质、化学性质等，优化选层、选位，尽量做到绕开高应力区。4.2恰当选择支护的断面，实事求是，根据不同的巷道受压与底鼓的情况选择适合的支护断面。直墙半圆拱断面适合于顶压大而侧压小并且无底鼓的巷道；马蹄形断面适

8、合于围岩松软、有膨胀性、顶压侧压很大，具有底压的巷道；圆形断面适合膨胀性软岩，四周压力均很大的；四周压力很大且分布不均时，就采用椭圆形断面。根据顶压侧压的大小，能够合理布置方向。4.3加强围岩整体强度。提高围岩强度可以有效的解决软岩支护的问题。采用锚杆和注浆两种