矿井深部巷道维修支护方式研究与应用

[摘 要] 巷道维修支护技术的关键是如何对破碎松动围岩加固补强，如果维修时间掌握不好 ，
如在围岩剧烈活动期，在高地压尚未重新分布完毕之前进行，则支护效果不佳，一般支护
方法很难保证巷道支护完好；如维修支护时间滞后，待变形严重后维修，巷道的有害变形
将会加剧，巷道冒顶的可能性增加，围岩破碎松动的范围将加大，给巷道维修工作带来极
大的困难，不但成本增加，安全性也没保证，因此，矿井深部在围岩运动不强，基本完整
的情况下确定巷道维修支护方式是一个关键问题。

 

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[关键词] 矿井深部 支护方式研究 

　　一、推广理由

 

　　河南煤化集团鹤煤三矿矿井目前巷道支护方式主要采取的是：岩巷第一次支护锚网喷、
架

U 型棚，个别地段加打锚索；煤巷第一次支护打锚杆挂网、架 U 型棚，个别地段加打锚

索。

 

　　矿井目前巷道维修主要采取的是：架

U 型棚、补喷、恢复原来的巷道设计断面、处理巷

道帮顶，局部底鼓挖底等；二水平大巷以上巷道采取架

U 型棚维修后，巷道基本破坏不大；

二水平大巷以下如三水平行人下山、轨道下山、三水平南大巷等采用直接架

U 型棚支护后，

一般

10～12 个月巷道就要返修一次，增加矿井维修费用。 

　　巷道维修支护技术的关键是如何对破碎松动围岩加固补强，如果维修时间掌握不好，
如在围岩剧烈活动期，在高地压尚未重新分布完毕之前进行，则支护效果不佳，一般支护
方法很难保证巷道支护完好；如维修支护时间滞后，待变形严重后维修，巷道的有害变形
将会加剧，巷道冒顶的可能性增加，围岩破碎松动的范围将加大，给巷道维修工作带来极
大的困难，不但成本增加，安全性也没保证，因此，矿井深部在围岩运动不强，基本完整
的情况下确定巷道维修支护方式是一个关键问题。

 

　　

1、锚网喷支护的作用原理 

　　

1）锚杆支护 

　　（

1）预应力作用。锚杆打进岩体后，将层理、节理发育的岩层串联在一起，在眼孔口处

加设垫板，加设垫板实际上等于给锚杆以预应力，由于锚杆有预应力，当围岩应力释放，
岩体出现裂隙产生强拉应力时，锚杆的预应力可以起到阻止裂隙的继续扩大，增加了岩体
的抗剪强度，使围岩被锚紧，形成承载体。

 

　　（

2）围岩补强作用。巷道开掘后的壁面是双向受力状态，它的稳定程度比三向受力相

差很多。而要使巷道壁面迅速达到三向受力状态，锚杆可以是巷道围岩壁面得到补强作用。

 

　　（

3）组合和悬吊作用。在巷道层状顶板上安装锚杆，提高了顶板岩层的承载能力，能

有效地阻止岩层的层间错动。可以将层状岩层组合成一个梁，减少扰度，自然就增加了围岩
的抗弯强度。

 

　　（

4）挤压加固和防止风化作用。在锚喷支护作用过程中，一方面，在锚杆孔全长范围

内，阻止岩块的错动滑移，因而围岩变形受到抑制；另一方面，当围岩产生少量位移时，
锚杆受拉，对围岩产生约束力，不仅能阻止围岩继续变形，而且两锚杆间的岩块在约束力
的挤压下，产生

“成拱效应”。喷射混凝土提高岩体的粘结力和内摩擦力，从而提高了围岩的

强度。同时喷射混凝土层封闭了围岩，能够防止因水或风化作用造成的围岩破坏剥落。

 

　　（

5）改善围岩应力状态作用。巷道检修刷面达到设计断面后，及时喷射一层具有早期

强度的混凝土，一方面，将围岩表面的凹凸不平处填平，消除因岩面不平引起的应力集中
现象，避免过大的集中应力造成围岩破坏；另一方面，使巷道周边围岩由双向应力状态变
成三向应力状态，提高围岩强度。同时，给布置钢筋网也起到很好的作用，能使钢筋网紧贴