浅谈煤矿开采软岩巷道支护技术问题

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1、浅谈煤矿开采软岩巷道支护技术问题浅谈煤矿开采软岩巷道支护技术问题【摘要】近年来，随着矿山开采条件的日益复杂，所涉及的工程领域越来越多，我国的许多矿区，目前都存在着软岩巷道支护困难问题，并成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主耍因素之一。软岩巷道支护历来是巷道工程的难题，通过对软岩巷道的特征分析,及支护原理和方法的论述，对泉店矿冋采巷道支护方式进行了设计,并给出了相应的建议和措施，取得了良好的效果。【关键词】软岩巷道；围岩；支护结构随着国民经济的发展，煤的需求量逐年增长，开采的范围也不断扩大。无论新老矿井，在开掘巷道时都遇到了大量的软岩层，特别是随着开采深度的不断增加，深部地压明显增大。加之开采

2、条件愈趋复朵，给巷道的掘进与维护带来了很多的困难。在开掘过程中，由于围岩的变形、位移、膨胀，使巷道掘进速度减慢，每天仅能完成几米。巷道竣工不久，支护受到严重破坏，某些矿的掘砌成本高达每米几千元，甚至上万元，是稳定围岩中同类巷道的3〜4倍而口维修困难。在软岩层中施工巷道，掘进容易，但维护极其困难，采用常规的施工方法和传统的支护结构，往往不能奏效。因此研究软岩支护问题便成为巷道施工的关键问题。1软岩巷道的特征软岩巷道最明显的特征是地压显现比较剧烈，巷道维护困难，主要表现在围岩的自稳时间短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧，可以用4个字来概括：松、散、

3、软、弱。2松软岩巷道支护原理软岩层巷道支护的着眼点应放在充分利用和发挥自承能力上。支护原理是：根据岩层不同属性，不同地压来源，从分析地压活动基本规律入手，运用信息化设计方法，使支护体系和施工工艺过程不断适应围岩变形的活动状态，以达到控制围岩变形、维护巷道稳定的目的。具体的说，有以下几个方面：(1)必须改变传统的单纯提高支护刚度的思想，支护结构及强度应与加固围岩、提高围岩自承能力相结合，与围岩变形及强度相匹配，实践证明，单纯提高支护刚度的方法是难以奏效的；(2)必须采取卸压、加固与支护和结合的方法，统筹考虑、合理安排，对高应力区，要卸得充分，对大变形区，要让得适度，对松散破碎区，要注意整体加I古

4、I,对巷道围岩整体要支护住；(3)进行围岩变形量测，准确地掌握围岩变形的活动状态，根据量测结果进行反馈，以确定二次支护结构的参数，确定补强时间,再次支护时间和封底时间；(4)树立综合治理、联合支护、长期监控的支护思想体系。3松软岩巷道支护原则早期的支护理论沿用地面结构丁程原理设计支护参数，围岩是支护的对象，支护只是人工构筑的承载结构而已。然而，现代岩石力学揭示，岩石破裂后具有残余强度，松动破裂围岩仍具有相当高的承载能力，围岩既是支护压力的根源，乂是抵抗平衡原岩应力的承载体,而且是主要的承载结构体。支护的作用在于维护和提高松动围岩的残余强度，充分发挥围岩的承载能力。因而，在松软岩巷道支护中，要遵

5、循以下儿方面原则：(1)维护和保持围岩的残余强度原则；(2)提高围岩残余强度的原则；(3)充分发挥围岩的承载能力的原则。4软岩巷道支护结构的选择根据软岩的不同类型、位移、压力及使用条件等情况，软岩支护结构有传统支护、锚喷支护以及两者组合的混合支护、缓冲支护、让压支护等多种支护结构。由于各矿区松软岩层的地质条件及围岩条件的复杂性和随机性，目前尚无公认的理论计算方法。所以必须从软岩巷道支护工程的实际情况出发，应因地制宜选择使用，使其在技术上、经济上更加合理。4.1砌確封闭式支护采用圆形、椭圆形、马蹄形等合理巷道断面形状与其和应的料石和混凝土块砌磧封闭支护。此种传统的刚性支护结构，适用于浅部、位移及

6、压力不大的膨胀性软岩巷道。確的壁后充填软肝或砂。云南省FR坝煤矿二号井煤建公司矿建处施工队采用生石灰、山砂、炉灰渣配比成的壁后充填柔性材料，经实际应用其支护效果较好。4.2圆碩加砌木砖封闭式支护这种支护结构与砌確封闭式支护的区别是在料石和混凝土砌块之间均匀地加砌一定数量的木砖，使砌磴刚性支护形成一定的可缩量,增加了适应围岩变形的可缩性能，每块木砖厚一般为20-50mm,当围岩的压力越大、变形量越大时，所需木砖的块数就越多，木砖的厚度也就越大。由于木砖受压收缩，当围岩反力作用在圆確上，確体作用在木砖上，確体压力超过木砖的抗压极限强度时，木砖收缩，圆確和围岩一起内移。显然，加木砖的圆確支护改善了砌

7、確刚性支护的刚度，增加了软岩的适应范围，但木砖防腐耐久性差，只适用于服务年限不长，且不重要的软岩巷道。4.3条带碓支护在松软、膨胀软岩中，采用圆確加砌木砖仍不能满足释放较大能量的要求时，就可采用条带確，这也是解决软岩支护问题的途径之o条带磧就是用料石或混凝土砌筑成一定长度的支护確体，称Z为“条带”，条带与条带之间留有一定宽度的空隙，称为“卸压通道”，通道让顶、帮围岩暴露，允许围岩向巷道空间方向挤出