回采巷道支护技术探索与实践

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1、回采巷道支护技术探索与实践摘要：通过对福建煤矿回采巷道的支护现状剖析，指出了回采巷道存在的主要问题，分析了常见几种支护方式在工程实践中的应用情况，提出锚网联合支护的方案。试验表明，锚网联合支护改变传统的被动支护为主动支护，改善了围岩力学性能和结构，提高了围岩的整体承载能力和稳定性，支护效果好，能满足回采巷道的支护要求。关键词：回采巷道；支护方式；锚网联合支护中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）29-0209-026福建煤矿地质条件复杂，90%以上为小煤矿，长期

2、以来煤矿开采及支护技术都比较落后。主采煤层多为倾斜、急倾斜薄煤层，稳定性差，全省85%以上煤层出现褶曲、断层、鸡窝煤、压薄带等现象，多属不稳定煤层。由于煤层的赋存条件变化大，造成矿井地压大，围岩破碎，采准巷道受顶板来压、侧压、底臌等影响，巷道冒顶事故多发，并有上升趋势，严重影响煤矿的正常和安全生产。而且在煤矿生产矿井中，存在着大量的回采巷道，而这些巷道又大多属于煤巷和半煤岩巷，这些巷道过去都是采用传统的棚式支护，而这种支护方式已经越来越不能适应现代煤矿生产的需要了。因此，在生产过程中经常出现煤层巷道变

3、形、顶板冒落、巷帮脱落等维护困难现象，造成一些巷道顶板事故的发生。随着矿区向深部延伸，顶板压力不断增大，煤巷支护困难的问题更加突出，因此，改革煤巷支护方式是当务之急，对回采巷道支护技术的应用研究，在煤巷掘进中选择合理的支护方式，这对促进煤矿安全生产、提高经济效益具有十分重要的现实意义。一、回采巷道支护存在的主要问题福建煤矿由于地质条件及煤层赋存条件复杂，井型小，采掘机械化程度低，长期以来开采及巷道支护技术都比较落后，在回采巷道支护上大部分煤矿还采用落后的木棚和工字（U型）钢棚支护。回采巷道由于围岩条件

4、较差且受采动影响严重，通常围岩变形量较大，必然导致支架变形、损坏严重、巷道支护和维修劳动量大而繁重。表现在巷道维修周期短和断面缩小严重上，有的巷道维护量达到原来长度的几倍，以至于使巷道断面难以满足行人、通风、运输等正常生产需要。采用木支护经常会造成支护滞后，甚至空顶，时常给安全带来不利的影响。同时由于巷道两帮成形不好（未对两帮实行光爆），造成两帮凹凸不平，难以刷齐，不能做到棚腿贴紧岩面，使围岩在自由状态下变形、破坏，导致滑移线外移，破坏范围加大，造成巷道两帮出现片帮及大面积滑落。二、回采巷道支护形式分

5、析61.棚子支护。棚子支护是回采巷道传统的支护方式，其中包括木棚子和工字钢棚、U型棚支护。木棚由于木材资源紧缺、成本高及其存在严重的支护缺陷已很少采用。目前在我省采用最多的是工字钢棚、U型棚支护，但这种支护方式在支护初期由于巷道成形差，超挖严重，加上背顶背帮不严，缺乏初撑力，容易使围岩破碎、离层，属于“被动”支护方式[1]。如前所述这种支护方式并非回采巷道理想的支护方式。2.锚杆、锚网支护。锚杆支护的实质是锚杆与锚固区域的岩体相互作用而组成锚固体，形成统一的承载结构，利用围岩的自承能力将载荷体变为载体

6、[2]。在巷道支护中，锚杆支护与棚式支护相比，表现在支护由“被动”支护变成“主动”支护，具有明显的技术经济优越性。在回采巷道支护时，由于巷道围岩松散且受采动影响，致使巷道围岩的裂隙增加，如果锚杆锚固力下降或紧固不及时，会导致围岩变形加大，裂隙增加并向围岩深部发展，两帮煤体脱落承重体外移，顶板相对出露面积加大引起顶板下沉、破坏，因此用单一锚杆结构难以满足巷道支护的要求。在这样的巷道中要求支护具有较高的支撑能力和较大的抗变形能力，要求支护结构有较大的可塑性、柔性和可缩性[3]。金属网改善了以往点锚杆的支护

7、方式，增加了锚固挤压的全面积，使围岩表面破碎�6完整化，托板紧贴着煤壁，能保护表面岩、煤体，防止松动位移，片帮脱落，相同条件下增强了巷道抵抗破坏的能力[4]。故而此类巷道一般不宜采用单一的锚杆支护，其支护结构必须以锚杆为主，才能保证支护的效果。三、锚网联合支护技术应用1.巷道地质条件。试验巷道丰海煤矿203采区+100C5南运巷为半煤岩巷，C5煤层为主采煤层以单斜构造为主，煤层倾角21°～40°，平均在30°左右，煤层平均厚度为1.2m，属于倾斜煤层，倾角比较稳定，单斜构造，煤层中软，局部变厚时较松散

8、。顶板为粉砂岩，层面薄层互层，层理发育，易风化、脱层，节理裂隙也比较发育，向上为粗粉砂岩或细砂岩，厚度约4米，顶板坚硬稳定，底板为粗粉砂岩或细砂岩，岩性坚硬，厚度约2.0m，含较多植物碎屑化石，底板较完整。煤层结构简单，煤层及围岩无淋水。+100C5南运巷断面形状为梯形，掘进断面积为5.4m2。62.支护方案设计。前述+100C5北运巷顶板类似于复合顶板易离层，两帮煤体松软且强度低，在较小的垂直及水平力作用下就会变形破坏。为此，掘进时巷道顶板及时采用高强