矿井深部巷道支护技术研究

1 深部开采支护技术

中国论文网

 http://www.xzbu.com/8/view-3651780.htm

　　围岩状态是巷道矿压控制的基础。由于开采深度大，深井巷道围岩普遍处于破裂状态，
这与中浅部开采有所不同。并且，现有支护不可能改变深井巷道围岩的破裂状态。因此，深
部开采巷道矿压控制原则的确定和控制措施的采用都应建立在围岩破裂状态的基础上。
　　在实践中，由于支护不及时以及支护时支架通常不能与围岩密切接触，只有在巷道产
生较大变形后支护才起作用。而此时围岩无疑己经破裂。事实上，深井巷道一开掘时围岩就
处于破裂状态，产生了破裂区。与中浅部开采不完全相同，深部开采面对的必然是开巷后围
岩处于破裂（残余强度）状态。这就是深井巷道矿压控制的基础。
　　

2 深井巷道矿压控制的总体原则

　　深井巷道矿压控制总的原则是：采取一切可能的措施，减小巷道围岩的破裂范围。这是
由深井巷道围岩状态的特点决定的。
　　选择适当的巷道位置和巷道保护方法是深井巷道矿压控制的基本要求和原则，合理的
巷道支护是深井巷道矿压控制的根本保证。通常，岩层卸压和单纯的岩层加固（支护如锚喷
支护、锚注支护等也具有加固围岩的作用）作为深井巷道矿压控制的辅助措施。然而，在围
岩条件相当差的情况下，岩层加固是必须的。在岩层压力（开采深度）很大的情况下，岩层
卸压是必须的。有时，岩层卸压和岩层加固都是必要的。
　　深井巷道矿压控制的难点依然是采准巷道，特别是不得不布置在煤层中的回采巷道，
在深部开采条件下当受到数倍于原岩应力的支承压力作用时将变得很难维护。改善煤层平巷
维护条件应采取多方面的措施，最根本的措施是改变开采体系，即改后退式回采为前进式
回采。
　　目前，我国普通采用后退式采煤法，在深部开采中也不例外。由于区段平巷在工作面回
采前一次掘出，在深部开采条件下掘巷时就会产生较大变形，受采煤工作面超前支承压力
的影响，巷道维护状况将进一步恶化，产生严重变形甚至破坏，结果不得不翻修。
　　采用前进式采煤体系时，区段平巷随采随掘，不仅维护时间短，而且不受工作面前方
移动支承压力的影响，对深部开采的煤层平巷维护比较有利。原西德的研究表明，前进式采
煤法的巷道变形量比后退式采煤法小得多。在开采深度为

1600 m 的情况下，提前掘进（后

退式采煤法）的工作面巷道受一侧采动影响后，其顶底板相对移近量高达巷道原始高度的
89%。而随工作面开采同时掘进（前进式采煤法）的巷道顶底板相对移近量仅 46%。若用建
筑材料充填则可以降低到

35%。开采深度越大，前进式采煤体系的优点越突出。

　　目前，不少采煤国采用前进式采煤法的比重都比较大，如英国达

80%，德国为 60%，

波兰占

40%，法国为 50%。从深部开采的煤层巷道维护问题出发，我国也应推行前进式采

煤体系。国外的实践表明，通过采取适当的技术措施，前进式采煤法的通风安全问题是可以
解决的。
　　然而，需要指出的是，由于前进式采煤法必然要与沿空留巷相结合，而在厚煤层中沿
空留巷通常比较困难，特别是在深部开采的条件下，因此前进式采煤法应首先在薄煤层和
厚度较小的中厚煤层中推广应用。
　　

3 深井巷道布置原则

　　同中浅部开采一样，深部开采的巷道也应布置在：
　　①开采形成的应力降低区。
　　②强度高、整体性好的稳定岩层中。
　　就巷道位置而言。不外乎巷道的埋藏深度、巷道与采场（采空区）或其它巷道的相对位