矿井深部高地压岩巷支护技术研究.docxVIP

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矿井深部高地压岩巷支护技术研究

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???????摘要：随着矿井开采力度的加强，煤矿的开采深度越来越深，严重影响了深部岩巷围岩的稳定性，作为矿井开采安全技术管理人员应高度重视加强围岩的稳定工作，从而确保开采工作安全、顺利地进行。本文首先对煤矿深部围岩稳定性控制理论进行概述，进而简要地阐述了煤矿深部岩巷围岩支护原则，并根据工作实践经验总结出煤矿深部岩巷围岩支护技术，期望以此能够为煤矿的安全生产提供一些帮助。

???????关键词：深部岩巷；围岩稳定；支护对策

深部开采引起高地压、高地温、和强烈的开采扰动影响。在高地应力环境下，煤岩体的变形特性发生了根本变化:由浅部的脆性向深部的塑性转化。煤岩体具有较强的时间效应，表现为明显的流变或蠕变，煤岩体的扩容现象突出，表现为大偏应力下煤岩体内部节理、裂隙、裂纹张开，出现新裂纹导致煤岩体积增大、扩容膨胀。高地应力环境和煤岩体变形特征决定了深部矿井会遇到一系列灾害，包括冲击矿压、矿压显现剧烈、巷道围岩大变形、冒顶、片帮等灾害，对深部矿井的安全、高效开采带来巨大威胁。灾害主要发生在巷道，关键的技术是巷道支护。目前，巷道支护技术、支护材料与设备不能满足高地压巷道支护的要求。

1煤矿深部围岩稳定性控制理论?

从力学角度来分析，岩体自身强度以及变形性质是影响煤矿深部岩巷围岩稳定性的决定性因素。此外，其稳定性还在一定程度上受到围岩自身应力的影响。围岩体本身主要包括两个部分，分别是结构面和岩石骨架。在煤矿深部的围岩，经过长年的发展以及受到高压的影响，自身骨架强度已经变得非常大，所以，真正能够对围岩强度和变形性质造成影响的主要是结构面。为了能够进一步保证煤矿深部围岩的稳定性，应当从围岩的结构面以及受到的应力状态着手。在进行开挖时，煤矿深部岩巷围岩体受到的应力会发生改变，围岩自身的稳定状态也会受到影响，虽然在刚开始受到的影响较小，但是随着开挖工作的持续进行，围岩侧压降低，应力开始转向巷道，会使巷道周向应力明显增加。一般情况下，对于800m左右深度的巷道来说，近表围岩围压卸荷大概为20MPa，巷道周向应力大概为60MPa，受到巨大应力的影响，会使围岩劣化速度以及裂缝扩散速度不断加快，最终使围岩失去稳定性。因此，在开挖巷道后应当及时采取支护措施，从而使围岩的稳定性得到有效保证。?

2深部岩巷围岩稳定支护现状

虽然在目前的相关研究工作中，已经出现了相当一部分深部巷道支护理论，但是这些理论体系本身都存在着一定缺陷，无法切实有效的对于深部高低压巷道围岩破坏、变形机理进行揭示。当前，绝大部分高低压煤矿开采巷道，所采用的都是二次支护理论，也就是实际执行支护工作的过程中，其支护工作主要是分两次来进行：第一次支护只是一定程度上保持围岩稳定，并且允许巷道围岩一定程度上进行压力释放；在压力释放基本稳定之后，便可以开始第二次支护，如此一来便能够更好的进行稳定工作。但是，随着深度不断加深，这一加固理论已经无法为相关深部煤矿提供帮助，即便是二次支护之后，依然会发生变形、破坏现象，部分情况下需要周而复始的三次、四次进行加固，这一支护措施无法为煤矿提供保障。

3煤矿深部岩巷围岩支护原则

3.1维护并保持围岩体自身残余强度的原则

一般情况下，围岩在经受巷道内的水和风化的影响后，其强度将有所下降，因此，在巷道开挖后需及时喷射混凝土，将围岩表面进行封闭，进而防止围岩被风化或潮解，确保围岩强度不必要的损失。

3.2发挥围岩本身承载能力的原则

其一，全断面支护。通常煤矿深部巷道支护主要承受的荷载大部分都是来自于围岩的变形压力，这种压力不仅来自于巷道的四周，也包括巷道的底板，而底板通常巷道支护中比较薄弱的一个环节，若支护不好，很容易产生底鼓，使巷道整体支护结构的承载能力下降，导致支护失败，因此，在对煤矿深部巷道进行支护时必须做到全方位支护；其二，可缩性支护。巷道支护所承受的荷载大部分都是围岩的变形压力，如果变形压力过大时，一般的刚性支护就无法适应，从而导致了支护结构形同虚设，难以发挥围岩的承载能力。而可缩性支护能够在变形压力超过围岩承载力时，通过之护体的可缩让压，减少支护的受力状态。因此，巷道支护的主体结构应尽量采用可缩性支护，例如锚喷网支护；其三，二次支护。通过大量的理论和对以往工程的调查证明，煤矿深部巷道只采用一次刚性支护是不能成功的，这是因为在支护初期，巷道的变形量较大，并且变形速度也比较快，所以，一次支护无法满足这一过程，因此为了能够充分适应围岩的变性特征，必须采取二次支护成巷的方法。在进行二次支护时必须掌握好支护时间，支护的最佳时间应选择在围岩变形稳定后，具体时机需根据实际工程的监测数据进行确定。

????4深部岩巷围岩稳定性控制支护对策