巷道围岩控制方法与支护方式
[摘要]在煤矿生产过程中，巷道围岩控制与巷道的支护是非常重要的环节，关系到煤炭生产的高产高效与采煤安全生产。
降低巷道围岩应力，提高围岩的稳定性，合理选择支护是巷道围岩控制的主要途径。
本文主要阐述了巷道围岩压力及影响因素、巷道围岩控制措施、方法和巷道保护与支护措施等技术问题。
【关键词】巷道；围岩控制；支护方式
在煤矿生产过程中，巷道围岩控制与巷道的支护是非常重要的环节，关系到煤炭生产的高产高效与采煤安全生产。
降低巷道围岩应力，提高围岩的稳定性，合理选择支护是巷道围岩控制的主要途径。
回采导致的支承压力不但数倍于原岩应力，并且，影响范围大。
巷道受回采影响后，围岩应力、围岩变形成几倍、几十倍急增。
巷道围岩控制的实质是利用煤层开采引起采场周围岩体应力重新分布的规律，正确选择巷道布置和护巷方法，使巷道位于应力降低区内，防范回采引起的支承压力的影响，控制围岩压力。
本文主要阐述了巷道围岩压力及影响因素、巷道围岩控制措施、方法和巷道保护与支护措施等技术问题。
1、巷道围岩压力及影响因素
1.1、围岩压力
（1）松动围岩压力。
因巷道挖掘而松动、塌落的岩体，其重力直接作用在支架结构物上的压力，表现为松动围岩压力载荷形式，如支护没有有效控制围岩变形，围岩形成松动垮塌圈时，造成松动围岩压力，顶压显现严重。
（2）变形围岩压力。
支护可控制围岩变形的发展时，围岩位移挤压支架而出现的压力，即：变形围岩压力。
在围岩、支护力学体系中，围岩与支架互相作用，围岩就对支架施加变形压力。
弹性变形压力是围岩弹性变形时作用在支架上的压力，弹性变形出现的速度很快，变形量相当小，围岩、支护相互作用的过程，实际作用较小。
塑性变形压力是因为围岩塑性变形和破裂，围岩向巷道空间位移，使支护结构受压，这是变形围岩压力的基本形式。
塑性变形的状况由巷道塑性区和破裂区的范围所决定。
塑性区的扩展具有时间效应，它不再扩展时，围岩变形速度就下降。
（3）膨胀围岩压力。
与变形压力不同，它是由吸水膨胀导致的。
从表面上看，膨胀压力是变形压力，而两者的变形机制完全不同。
一个是与水发生理化反应；一个是围岩应力与结构效应。
（4）冲击撞击围岩压力。
冲击围岩压力是围岩积累了大量弹性变形能后，立即释放的压力；撞击围岩压力是采面上覆岩层剧烈运动对巷道支护体产生的压力。
1.2、围岩压力的影响因素
围岩压力的影响因素可分为开采的技术因素和地质因素。
在开采技术因素中，影响最大的是回采状况，就是巷道与采煤工作面的相对空间、时间关系。
如：巷道是处在一侧、两侧或邻近煤层采动影响环境下，是受一次还是受多次采动影响，采动影响是稳定了，还是正处于采动中。
还有就是巷道维护方法，如：巷旁支护方式、巷道断面形状和大小、巷道掘进的方法、巷道基本支护的类型与参数等。
主要地质因素主要有：原岩应力状态、围岩力学性质、岩体结构、岩石的组成和胶结状态、围岩中水分的补给状况等。
2、巷道围岩的保护及支护措施
（1）在巷道围岩中钻孔卸压、切槽卸压、宽面掘巷卸压及在巷旁留专门的卸压空间等方法，使巷道围岩受到不同程度的卸载，把作用在巷道周围的集中载荷，转移至离巷道较远的新支承区，实现降低围岩应力。
（2）采用围岩钻孔注浆、锚杆支护、锚索、巷道周围喷浆、支架壁后充填、围岩疏干封闭等措施方法，增高围岩强度，优化围岩受力条件和赋存环境。
（3）架设支架可以对围岩加径向力，支撑松动塌落岩石，加大巷道的围压，保持围岩三向受力状态，提高围岩强度，限制塑性变形区和破裂区的发展。
按巷道矿压显现规律，巷道支护可分为巷内支架支护、加强支架支护、巷旁支护和联合支护等形式。
3、选择巷道支护形式
煤矿井巷的回采巷道的长度一般占矿井巷道总长度的60%~70%。
开拓巷道布置在较稳定的岩层内，回采巷道受煤层开采产生应力集中的影响，回采巷道支护的选择和维护就比较困难，这是一些巷道的支护方式与围岩的变形特性不适应，巷道支护的参数选择不科学；巷道支护装备和机具配套的不合理；新的材料、工艺和设备配套的技术措施、规范等跟不上，导致巷道支架失效，维护较难，必然影响煤矿的生产和安全。
回采巷道支护形式与参数的选择的基本要求，一是回采巷道要按不同煤矿的环境条件和材料，选择适合煤矿条件的支护形式；二是选择较为技术先进的支护形式，改善生产条件、减轻员工的体力劳动强度；三是巷道支架遵循巷道围岩变形规律。
确保巷道断面满足煤矿生产中的掘进、采煤、通风、运输等需要，为采煤提供有利的条件；四是选择巷道支护形式要满足综合机械化采煤的要求，为高产、高效和集约生产奠定基础。
总之，关于巷道围岩压力及影响因素，煤矿技术人员要进行理论分析和进行实践总结，关于采取哪些围岩保护和支护措施、方法，选择何种巷道支护方式，应在地质和采矿理论的指导下，从矿井地质的实际出发，科学进行分析和论证而确定。
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