深部矿井巷道高强支护技术探讨.doc

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1、深部巷道强力支护探讨随着煤炭工业的发展，矿井开采深度增加，.开采强度增大，带来了一系列问题,如地压、地温等，特别是深部巷道的压力问题，如解决不好，势必会给矿井生产和安全带来困难，因此，必须要解决好深部矿井支护问题。2深部巷道支护方式深部巷道地压大，尤其是采区巷道，它直接与采煤工作面和边，直接处于采面动压范围Z内，在采场上覆岩层活动的影响下，动床大，围岩变形大，随着矿井开采深度的增加，支护日趋困难。尤其采用刚性支架，在大多数情况下遭受扭曲、折断等破坏变形，失去支护作用，从而使围岩失去控制，断面严重缩小，成为“爬行”巷道，给矿井生产与安全带来影响。此外，一般巷道

2、掘进移近量较小，但随着矿井开采逐渐向深部发展，其掘进移近量将占很大比重。据徳国观测资料，在掘进深度为1000m时，约有34%巷道的掘进移近量超过总移近量的40%；掘进深度达1200m时，有57%巷道的掘进移近量超过总移近量的40%；巷道掘进移近量最人可达59%。因此,掘进移近量是个不可忽视的因素’，要想有效地维护好深部巷道，必须选用初期支护强度高的支护方式。随着采深逐渐加大，地压增高，若所支护的围岩岩性比较松软，抗压强度低于地应力值，围岩就要产生流动变形。对这类岩石支护，破抗是不明智的，也是行不通的。应先让压、放压，特别是耍躲开、让过掘进端头空间效应的变形地

3、圧,但也不能一味无限制地让和放，至适当程度时支架要有足够的刚度和稳定性，用以制服软岩松驰范围大的后期蠕动地压。因此，深部巷道支护要求强度高，可缩性能好，整体稳定性好，与顶板的适应能力强，有利于保护顶板的完整性。下面几种支护方式能较好地适应深部巷道的变形和矿压显现。2.1光爆锚喷网支护随着支护改革的深入发展，光爆锚喷支护.在煤矿应用得越來越广泛，特别是徐州矿业集团公司在光爆锚喷方面取得了一定的经验，因此，针对矿井深部巷道的地压特点，采取一定的技术措施，在深部巷道运用光爆锚喷是可行的。矿井深部地压大，原岩应力高，巷道掘出后，其I羽岩由于应力释放而出现应力降低圈。

4、半围岩较松软时，应力降低圈的岩石随着应力逐渐释放而松动，向巷内移近变形。有的围岩本身有较高吸水膨胀性，对于它们如果巷道成形不好，喷层和锚杆安装质量不高，支护设计不合理，往往会产生喷层裂纹，先是局部片落，继而整体脱落，表层岩石松动掉块，锚杆悬空失去锚固作用。因此，支护深部巷道吋，在原光爆锚喷的基础上，应增加应变性能强的韧性材料来背帮背顶，使锚杆、背网与喷层形成i个相互连接的完整支护体。采用的工序是：巷道掘出后，在迎头先打少许锚杆加初喷作临时支护，再跟后复喷至设计厚度，在喷层外挂金展网，按设计间距打锚杆，锚杆以全锚式环形布置为好，用锚杆及其托架将金属网紧紧丿/K

5、在喷层外面，以利于控制巷道变形量，保证支护的完整性。光爆锚喷允许的围岩变形量一般为lOOmm左右。2.2锚背与U型钢可缩型支架联合支护锚背支护可弥补一般锚喷结构在动圧时不能保证巷道围岩表层完整的缺点，但不能抵抗巷道的流动变形。采用U型钢可缩性支架，既能适应巷道变形，又能控制顶板及两帮煤体侧向位移的扩展。所以，采用锚背与u型钢可缩支架联合支护，能够有效地控制深部巷道的变形。这里，背板是可缩性支架的主要组成部分之一，它对可缩性支架的工作性能有很大影响。背板的材料有木材、金属网、钢筋网、塑料网、混凝土等，随着开采深度的增加，以及新技术的应用，许多背板已不肯瞒足深部

6、巷道支护的需要，而钢筋网背板是理想的与金属支架配合的背板，在我国煤矿巷道支护屮推广使用钢筋网背板，是适应巷道支护技术发展，进行巷道支护技术改革的必然趋势。锚背支护就是用锚杆将背板锚于顶板上，与u型钢可缩性支架联合支护，这样既可发挥支护的内部作用，乂可发挥支护的外部作用，整体性能好，可缩性能强，能把“让”与“抗”有机地结合起来，是理想的深部巷道支护形式。u型钢可缩性支架构件不发生明显变形，允许的围岩变形量一般为600mm左右，如允许支架结构明显变形，则为800〜1200mm左右。2.3超高强混凝土弧板支护开采进入地层深部吋，地质构造变得较为复杂，岩石更为破碎，

7、而且在大埋深、高地区的封闭围岩作用下，岩层将变得很不稳定，体积容易膨胀，这时巷道围岩将产生大变形、流变和松驰范围增大，严重的会产生塌冒、煤岩压出、泥石流和冲击地压等现象，采用一般的支护形式不能有效地控制巷道围岩。以淮南工业学院研制的我国煤矿第三代现代化巷道支护一100超高强混凝土弧板支护为代表的超高强度弧板支架承载能力高达5000〜7000t,且均匀承载；支撑结构为圆筒形薄壁结构，整体稳定性好；支护特性是先柔后刚，后期具有增阻性。弧板支架壁后采用粉煤灰包或壁后充填材料，其具有低柔压，强度一般为4〜6Mpa,压缩量较大，一般压缩比为1：0.4o各弧板接头处垫层

8、有一定可缩性，允许弧板作适当的转动，以调整弧板内的应