浅析煤矿巷道的支护形式及在煤矿安全生产中的应用研究.doc

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1、浅析煤矿巷道的支护形式及在煤矿安全生产中的应用研究浅析煤矿巷道的支护形式及在煤矿安全生产中的应用研究【摘耍】众所周知，煤矿掘进工作支护安全问题是困扰煤炭生产多年的一项技术难题。本文系统归纳了煤矿冒顶事故的特点和原因，探讨了煤矿巷道的相关支护形式及技术，通过探讨儿个影响煤巷锚杆支护安全可靠性的因素，提出了改进锚杆支护质量的相应措施,以加强我们的采矿专业的专业索养。【关键词】煤矿巷道；支护形式；巷道掘进；影响因素引言我国煤层赋存条件复杂，呈现多样性，煤层厚度从零点几米到儿十米之间变化，为了开采煤炭，需耍开掘大量的煤岩巷道。支护的安全问题是长期困扰煤炭生

2、产的技术难题,由于巷道掘进后顶板不能及时得到有效的支护，经常会造成顶板掉歼伤人事故。锚杆支护是我国煤矿巷道支护技术的发展方向，是一种先进的支护方式。煤巷锚杆支护作为煤巷支护改革的主要手段已得到广泛应用，取得了显著的经济效益和社会效益，但也发生过重大支护失效事故。因此，在煤巷使用锚杆支护时，除遵循常规的规范和安全分析外，还必须将稳定可靠性作为一个重要的设计研究指标，以保证锚杆支护结构的稳定性具有足够的可靠度。1.冒顶事故的特点和原因1.1冒顶事故的特点冒顶事故一般都是在地质条件发生变化的地点，如有小断层、岩石破碎、顶板裂隙发育或近距离煤层的层间距变小

3、、顶板锚杆锚固点附近有煤线或有明显的极易离层的岩层弱面存在。一般范围较大，基本在巷道成巷部分，大多发生在掘进施工期间，且大多发生在瞬间,随机性很大。1・2冒顶事故的原因造成冒顶事故的原因主耍在支护设计方面和生产管理方面。支护设计方面存在重视顶板支护而轻视巷帮支护设计，巷帮支护强度不够,锚固力低，支护效果差，造成煤壁松软，发生片帮后，巷道跨度增大，引起应力重新分布，致使顶板悬顶面积增大，最后顶板靠近煤帮破断，发生大面积冒落。生产管理方面表现在技术管理和质量管理不到位。在顶板岩性发生变化时，区队没有及吋将信息反馈给技术部门，最终导致顶板事故发生。1.煤

4、矿巷道的支护形式2.1砌確支护砌確支护是应用很早的支护方式，目前在一些矿井的嗣室、大巷中仍然采用。按砌確支护材料可分为：料石、混凝土砌块、现浇混凝土、现浇钢筋混凝土等。但是，砌確支护属于刚性被动支护，不仅支护成本高、施工速度慢，劳动强度大，而且不能适应围岩大变形。除特殊巷道和丽室，一般不宜采用。2.2棚式支架煤矿巷道的主要支护方式是棚式支护，在20世纪90年代初，这种支护所占的比重高达80%以上。按支护材料可分为木支架、钢筋混凝土支架及金属支架，其中木支架与钢筋混凝土支架已经逐步被淘汰。金属支架按工作原理分刚性与可缩性支架；按支架材料分为工字钢、U

5、型钢及其它；按断面分为梯形、拱形、圆形、环形。但是，棚式支架也属于被动支护，支架与巷道表面很难密切接触，控制围岩早期变形的能力差，在复杂困难条件下支护效果差、成本高。棚式支架的用量在逐年减少，被锚杆支护逐渐替代。2.3锚喷支护1956年开始我国煤矿在岩巷中开始使用锚喷支护，至今已有50多年的历史。喷射混凝土可及时封闭巷道周边，实施密贴支护，减少水、风对围岩强度的影响。锚杆可及时支护围岩,起到主动加固作用，充分发挥围岩的自承能力。经过多年来连续不断的研究、试验与推广应用，锚喷支护技术无论在支护理论、支护设计，还是支护材料、施工机具与工艺、质量检测与矿

6、压监测方面都取得了长足发展。锚喷支护不仅成为岩巷首选的、性能优越的支护形式，而且锚杆支护也成为煤巷的主体支护方式。2.4注浆加固在破碎煤岩体中开掘或维修巷道，采用棚式支护或锚杆支护很难取得较好的支护效果，围岩注浆加固是一条有效途径。注浆浆液可充填围岩裂隙，将破碎岩体固结，改善围岩结构，增加围岩自身承载能力。目前注浆材料主要有两大类型：水泥基材料和高分子材料，可根据巷道地质与生产条件选取。2.5复合支护复合支护是采用两种或两种以上的支护方式联合支护巷道。如果能充分发挥每种支护方式的支护性能，做到优势互补，复合支护会有更好的支护效果和更广泛的适用范围。

7、复合支护虽然适用范围广，但支护费用高，成巷速度慢，支护形式选择不匹配吋，往往造成各个击破的情况。应针对巷道具体条件，选择合理的复合支护形式，才能达到预期效果。2.6应力控制技术将巷道布置在应力降低区，或采取人工卸压措施，使巷道周边的高应力向深部转移，是巷道围岩变形控制的另一个途径。将巷道布置在应力降低区是首选的方法。巷道布置方向优化、断面形状与尺寸优化，均可改善巷道受力状况。人工应力控制措施主要有切缝、钻卸压孔、爆破及掘卸压巷等方式。由于人工应力控制方法施工比较复杂，目前还没有大面积推广应用。3.影响煤巷锚杆支护安全可靠性的儿个方面煤巷锚杆支护的安

8、全可靠性，是指所采用的锚杆支护系统，在巷道整个服务期间内，满足安全和生产需要的程度。从设计方法、地质条件到锚杆施工质量、工