煤矿巷道支护技术探讨

　摘要：本文作者通过对软岩巷道的特征分析

,及支护原理和方法的论述,对煤矿回采巷道支

护方式进行了设计

,并给出了相应的建议和措施。 

　　关键词：煤矿；巷道；支护技术；探讨

 

　　

 

　　软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风化蚀变及高应力的岩体之总称

,软岩分为地质

软岩和工程软岩。地质软岩是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显
著或含有大量的膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱层

;工程软岩是指在工程力作用下能产生显

著塑性变形的工程岩体

,工程力是指作用在工程岩体上的力的总和,它可以是重力、构造残余

应力、水平作用力和工程扰动力以及膨胀应力等

,显著性塑性变形是指以塑性变形为主体的

变形量超过了工程设计的允许变形值

,并影响了工程的正常使用。工程软岩定义揭示了软岩

的相对性实质

,即是否为软岩取决于工程力与岩体强度的相互关系。当工程力一定时,不同岩

体可能表现为硬岩特性

,也可能表现为软岩的特性,而对于同一种岩石,在较低工程力的作用

下可表现为硬岩的变形特性

,在较高的工程力作用下可能表现为软岩的大变形特性。工程软

岩与地质软岩的关系为

:当工程载荷相对于地质软岩的强度足够小时,地质软岩不产生显著塑

性变形的特征

,此时不作为工程软岩。只有在工程力的作用下发生了显著塑性变形的地质软

岩

,才视为工程软岩。 

　　随着国民经济的发展

,煤的需求量逐年增长,开采的范围也不断扩大。无论新老矿井,在开

掘巷道时都遇到了大量的软岩层

,特别是随着开采深度的不断增加,深部地压明显增大。 在软

岩层中施工巷道

,掘进容易,但维护极其困难,采用常规的施工方法和传统的支护结构,往往不

能奏效。因此研究软岩支护问题便成为巷道施工的关键问题。

 

　　

1 软岩巷道的特征 

　　软岩巷道最明显的特征是地压显现比较剧烈

,巷道维护困难,主要表现在围岩的自稳时间

短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧

,可

以用

4 个字来概括:松、散、软、弱。 

　　

2 松软岩巷道支护原理 

　　软岩层巷道支护的着眼点应放在充分利用和发挥自承能力上。支护原理是

:根据岩层不

同属性

,不同地压来源,从分析地压活动基本规律入手,运用信息化设计方法,使支护体系和施

工工艺过程不断适应围岩变形的活动状态

,以达到控制围岩变形、维护巷道稳定的目的。具体

的说

,有以下几个方面:(1)必须改变传统的单纯提高支护刚度的思想,支护结构及强度应与加

固围岩、提高围岩自承能力相结合

,与围岩变形及强度相匹配,实践证明,单纯提高支护刚度的

方法是难以奏效的

;(2)必须采取卸压、加固与支护相结合的方法,统筹考虑、合理安排,对高应

力区

,要卸得充分,对大变形区,要让得适度,对松散破碎区,要注意整体加固,对巷道围岩整体要

支护住

;(3)进行围岩变形量测,准确地掌握围岩变形的活动状态,根据量测结果进行反馈,以确

定二次支护结构的参数

,确定补强时间,再次支护时间和封底时间; 

　　

3 松软岩巷道支护原则 

　　早期的支护理论沿用地面结构工程原理设计支护参数

,围岩是支护的对象,支护只是人工

构筑的承载结构而已。然而

,现代岩石力学揭示,岩石破裂后具有残余强度,松动破裂围岩仍具

有相当高的承载能力

,围岩既是支护压力的根源,又是抵抗平衡原岩应力的承载体,而且是主

要的承载结构体。支护的作用在于维护和提高松动围岩的残余强度

,充分发挥围岩的承载能

力。因而

,在松软岩巷道支护中,要遵循以下几方面原则:(1)维护和保持围岩的残余强度原则。

(2)提高围岩残余强度的原则。(3)充分发挥围岩的承载能力的原则。 
　　

4 软岩巷道支护结构的选择