浅谈煤矿井巷维护

浅谈煤矿井巷维护

杨同礼

淮南矿业集团潘三矿修护一区安徽淮南232096

摘要：煤矿生产系统是一个复杂的整体，作为矿井生产的重要组成部分井巷维护不可忽视，如何合理的搞好井巷维护工作，保证矿井安全运转至关重要，先就井巷维护浅谈一点自己的见解。

关键词：巷道维护；维护方式；支架控制；

一、前言

在煤矿生产系统中，井巷支护也是维持煤矿正常生产的基本任务之一。大部分大中型生产矿井的运输大巷、回风大巷的长度均在数千米甚至上万米以上，其穿越的地层地质情况复杂，在经过软岩、地质构造、应力集中区、含水地段等特殊条件时，巷道极易变形甚至破坏造成巷道顶板垮塌现象，巷道维护工作已经成为煤矿生产不可或缺的一部分。而大巷作为矿井的主要巷道，日常所承载的运输、通风等任务繁重，尤其是运输大巷，如何能简捷、快速、高效地进行巷道维护，是许多大中型矿井，尤其是开采时间较长的老矿井必须考虑的问题之一。同时，矿山压力对砌碹巷道的破坏多种多样，一旦遭到破坏，砌碹就大大减弱对围岩的支承作用，须因地制宜，采取不同的方法及时有效维护，才能保证矿井的安全生产。

二、锚杆类巷道维护

1、锚梁支护通过锚杆和型钢配合使用，将单根锚杆联接组成一个整体的承载结构，从而提高锚杆支护的整体效果，在锚带网、锚喷类巷道维护中应用较为广泛，按型钢不同分为锚杆钢带和锚杆钢梁两种形式。①锚杆钢带；钢带厚度较小，抗弯强度小，易贴顶布置，但承受载荷的能力较小，适用于压力较小的巷道维护，布置方式分横向和走向两种。②锚杆U型钢；U型钢抗弯刚度较大，能承受较大的载荷，控顶效果好，适用于复合顶板或采动影响较显著的采区巷道，在采区巷道维护中使用量较大。根据巷宽U型钢长度分为单式和复式两种；单式即采用单根U型钢配锚杆支护；复式是用两根U型钢短节交错贴在一起，配锚杆支护。

2、锚杆支护以其支护主动、对原有支护补强等优点，在多水平的巷道维护中得到全面应用。这种类型支护在压力显现初期使用。否则，因围岩受压，造成眼孔坍塌操作困难。

3、锚杆注浆采用外锚内注式锚杆，向围岩内注入可凝材料，可达到加固围岩、提高其强度的目的。当单一支护达不到维护效果时，采用注浆方法，与原支护形成联合支护，效果十分明显。在扩修巷道施工中，先向围岩内注入注浆材料，增加围岩的完整性，再行扩修，使围岩的坍塌程度得到控制，巷道成型好，施工安全。

4、锚网喷支护锚杆的主动支护、混凝土封闭围岩表面、金属网支撑联结作用，使锚网喷总体和围岩共同形成一个支承圈，支承围岩应力，保持巷道围岩稳定，在维护、扩修锚喷类巷道中应用广泛。

5、锚杆、架棚联合支护在锚杆类支护巷道内，当支护不能有效控制围岩变形时，再使用钢棚配合锚杆维护巷道，将锚杆、架棚支护特点结合在一起，维护效果较为明显。

三、架棚维护巷道：

1.架棚类巷道维护架棚以其结构简单，安装拆卸方便等优点得到广泛应用。钢筋砼棚在一水平巷主回风巷道维护中得到应用；因其重量大，抗压差而停用。木棚规格易于控制，因其易腐、易燃和环保等因素影响，使用范围越来越小，大多数矿井已经停用。金属棚应用率较高，材料由11#工字钢或25U（29U）型钢加工制作；因其能够多次维修复用，在巷道维护中得到全面推广。其形式有梯型、“F”型、半圆拱型、拱型、半圆型、三心拱型。

（1）“F”型棚在锚喷或锚带网支护巷道中，当一帮侧压较大，另一帮安全间隙恰好达到规定值，而如果安设棚腿，安全间隙达不到规定要求，开帮安设棚腿又会破坏原有支护的条件时，采用单侧加中间棚腿的“F”型棚维护巷道最为适宜。

（2）梯型棚在采区上、下山、工作面切眼及上、下平巷维护中均使用该型架棚，为平顶巷道架棚维护的基本型，其抗压强度高于水泥棚、木棚。

（3）可缩性拱型棚（即半圆拱型、拱型、半圆型、三心拱型棚）头棚腿均采用25U或29U型钢加工制作，因其抗压强度大，且具有一定的可缩性，这种型棚分为三种形式；二节型、三节型、五节型及多节。①二节型；即将棚头加工成两节，中间断开处靠一短节将其联接成一体，在棚头下端焊有方合，使用时，将钢镢打入两帮，棚头下端方合骑在钢镢上，这种架棚适用于维护砌碹、砼碹巷道。②三节型；即由一节棚头，两节棚腿组合而成，适用于宽度在3.8m以上的拱型巷道。③五节型；即由三节棚头，两节棚腿组合而成，这种架棚适用于宽度在3.8m以上的拱型巷道④多节；也是有棚头、棚梁、棚腿组成适用于大跨度巷道，由于宽度与高度的增加可将棚梁做成多节。

（4）可缩性梯型棚棚腿采用25U型钢加工制作，每侧棚腿由两节组成，棚头采用11#工字钢加工制作；使用时，将两节25U型钢按一定长度搭接，搭接处用两副卡箍将搭接处紧固。这种型棚因具有一定的可缩性，棚头在受压时不致于受压变形，在顶压较大的巷道维护中，应用较为广泛。

（5）混合棚由11#工字钢加工制作的平直棚头与25U型钢制作的拱型棚腿组合而成，这种架棚在维护锚喷巷道顶部受压变平和溜煤眼下口安装架设漏斗的工作中应用广泛。架棚、石材支护；由墙石砌成的墙体在其上安设棚梁组合而成；在顶部压力显现后，原有支护遭受破坏的三岔口，将带有一侧棚腿的棚梁安设在墙体上维护巷道。这种单侧棚腿的架棚分为梯型棚、拱型棚，适用于顶部压力不平衡，跨度较大的三岔口。

在允许围岩产生一定变形的情况下，充分发挥围岩的自承能力，再维护好表层围岩，以达到维护巷道自稳结构的目的。从观念和实践上将大量巷道从支撑围岩转变为维护围岩，以达到降低材料消耗的目的。煤矿地质条件是多变复杂的，企图用一种或几种支护方式是行不通的，应把巷道开挖后的支架、围岩和原岩看成一个统一的动态平衡系统，加强监测用监测数据指导施工和设计，随时调整支护方式和参数，以达到安全、低耗的目的。巷道维护采用的支护形式，要从原有巷道支护状况、服务年限、巷道地质条件、巷道变形程度等多方面考虑，要维修及时并确定经济合理可行的支护方法，缓解巷道变形量，增强原有巷道支护强度。重视巷道维护工程治理中的作用，把矿井的巷道维护作为矿井生产的重要工作来抓，也是搞好矿井安全生产、提高经济效益所必需的。

四、总之，要想尽一切办法，提升巷道支护施工的整体质量，能有效地减少维修次数，提升其安全性。其次，针对不同矿井的地质情况，优化矿井巷道的

整体设计。矿井巷道的维修关系着矿井作业人员的安全及厂矿企业的经济效益，科学、合理、规范的巷道支护设计显得尤为重要。依照不同的矿井巷道地质环境及巷道分类特点采用不同的巷道支护设计方案。遵照巷道围岩松动圈理论的原则，科学、合理地划分矿井的巷道的位置及巷道布置方向；适当调整矿井巷道断面的大小，更大限度内减少塑性扰动对巷道围岩的影响。再次，改进矿井采矿顺序及方法，提升矿业企业的整体经济效益。在矿井内部，受不同的地应力影响，在设计巷道支护方案及矿产开采方案时就考虑到采矿的开采顺序，合理的开采顺序能有效减少巷道的维修次数，减少因开采顺序带来的损失；针对不同的矿井巷道特点，改进采矿方法，从而能够有效地减少巷道的掘进长度，致使巷道的维修区域减少，减少了维修费用，提升了矿业企业的经济效益。

参考文献：

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