中煤华晋集团韩咀煤业有限公司 山西临汾 042100
摘要：我国具有丰富的煤炭储备，煤炭在经济发展中扮演着非常重要的角色。而巷道是煤矿中不可缺少的通道。要保障巷道的安全和畅通就必须做好巷道的支护。本文从地质的复杂性、围岩被破坏以及采动影响稳固三个方面来研究复杂多变地质条件下巷道支护的必要性，并且提出巷道支护方式的设计应当遵循因地制宜和维护便捷性原则。最后，本文通过深入的研究分析巷道支护方式的设计，提出适用大断面环境的金属支架和适应大地压环境的锚网喷支护两种支护方式。
关键词：巷道支护；地质条件；支护设计
自从煤矿资源被开发利用后，就一直是人们生活中不可缺少的能源。但是煤矿资源的获取并不容易，很多煤矿都位于地质比较复杂的地底下，加大了开采难度。因此，在复杂多变的地质条件下重视巷道支护是十分必要的。本文主要从地质复杂性、围岩被破坏以及采动影响稳固三个方面来分析巷道支护的必要性，并通过分析巷道支护设计中常出现的问题，进而研究巷道支护方式设计的应用，从而为煤矿开采提供安全稳定且兼顾经济效益的工作环境，促进我国煤炭事业安全稳定的发展。
1、复杂多变的地质条件下巷道支护的必要性
1.1地质的复杂性
地下开采煤矿资源是一项十分危险的工作。但是煤矿又是我国十分重要的燃料能源，进行煤矿开采是满足社会生产需求的必要工作。因此，做好煤矿开采过程中的安全防护十分的必要。巷道是煤矿开采的通道，巷道的安全与否直接关系到煤矿职工的生命安全。部分煤田位于地质比较复杂的地方，巷道容易受到地质条件的影响出现不稳固的状况，甚至导致坍塌。这一方面影响了煤矿的正常开采，另一方面对人的生命安全造成了威胁。因此，在复杂多变的地质条件下进行巷道支护是很有必要的。
1.2围岩被破坏
巷道是煤矿开采的重要通道，然而工作人员在进行巷道开拓的时候，容易影响巷道周围的围岩，使得围岩被破坏，影响巷道的稳固性。围岩在巷道挖掘的过程中容易受到水平方向和垂直方向的应力影响，使得巷道挖掘的前后方出现应力高低差异，导致围岩在应力作用下产生塑性变形。而当剪应力值过高而抗剪强度达不到剪应力的时候，结构面容易出现错动离层的问题，使得围岩变形，成为安全隐患。
1.3采动影响稳固
煤矿开采的深度越深，带来的采动影响越大，对巷道的稳固性影响也就越大。采动带来的影响主要是采动压力。在煤矿开采过程中产生的压力汇集起来，能够加大巷道所受的压力。而且煤矿在进行开采活动时，巷道修建的时间相对较长，巷道受到修建时限和使用年限的影响，抗压力的能力降低。因此，采动带来的采动压力容易使得巷道围岩上的一些较软的岩体变形，甚至可能会在巷道上出现大小各异的裂缝。当巷道破损到一定程度时，想要修复巷道十分困难，而重新修建新的巷道无疑会加大对地貌的破坏，稳定性会更低。加上需要投入更多的人力、物力和财力，经济效益和社会效益都不高。因此，巷道在修建的时候应当要重视支护方式的设计和应用，为煤矿开采提供高安全性的巷道。
2、巷道支护方式设计的原则
巷道支护能够稳定巷道，提高煤矿开采的安全性，在煤矿开采，促进煤矿事业上发挥着极其重要的作用。因此，我们必须重视巷道支护方式的设计。本文通过大量的文献研究和实地调查，得出巷道支护方式的设计应当遵循因地制宜和维护便捷性原则。首先，从因地制宜原则来分析，巷道支护方式在设计时，要充分的考察板岩层的强度状况。如果煤层上面的板岩层的强度比较高，那么所使用的支护应当能够提高围岩的承受能力，采用锚网喷支护方式。如果岩体属于比较松散的岩体，那么就适用于金属支架辅助巷道保持稳定的状态。
因地制宜的原则能够根据巷道的压力状况和岩层状况来选择适用的支护方式，能够在综合考虑经济效益和社会效益的最大化的前提下，保证巷道的安全性。是进行巷道支护方式设计必须遵循的原则。从维修便捷性原则分析，巷道的修建是为了煤矿开采的方便和安全。一般巷道修建好后，如果没有突发状况，很多巷道使用时长会与煤矿开采时长相一致。长期的使用使得巷道的支护需要进行维修，如金属腐蚀或坏损。不论是金属支架还是锚网喷支护的方式，都有金属属性的部件。金属长期裸露在外就很容易被腐蚀进而破坏。维修的便捷性原则就是充分考虑巷道后期的使用状况而考虑的原则。维修的便捷性也使得巷道能够得到及时的维护，从而保证巷道的安全、促进煤矿的安全开采。
3、巷道支护方式设计的研究
3.1大断面环境下巷道应使用金属支架
金属比较坚硬，具有稳固性、防火性以及循环使用的特点。采用金属制成的支架能够提高巷道的安全性。金属支架的梁长一般设计为1.98m，加上长短两种支架腿来帮助固定。这种金属支架适合应用的地方是出现断面比较大的地方，能够抗击巷道中的高地压。此外，金属支架使用的巷道围岩的岩体性质主要是以砂类的岩体为主，如砂纸泥岩和泥质砂岩等等。砂岩的最大特点是密度高，但稳固性比较低，容易在挖掘的时候出现滑落的现象。因此砂岩体受到煤矿开采中的采动压力的影响时变化更为明显。如果不做好防护措施，那么容易在采动压力的作用下导致部分岩体坍塌，影响巷道的安全和畅通。因此，针对砂岩体的不稳定状况，可以通过重型工字钢大断面金属支架来做好巷道的稳固性措施。必要的时候还可以结合砌旋墙的方式来综合防护，使得巷道岩体不容易受到采动压力的影响而变形。同时，这种支护方式所采用的支架能够容易进行维修，防止因为常年使用而出现损害的状况，提高了巷道的安全性。
3.2抗地压的锚网喷支护
锚网喷支护是锚喷技术的改进，在其中增加了金属网的使用，使得锚网喷支护能够应对巷道中存在的巨大地压，提高巷道使用的安全性。锚网喷支护使用的锚杆在材质有多种多样，如管缝式锚杆、全螺纹钢锚杆以及玻璃钢锚杆等等。锚杆材质主要是根据煤矿所开采资源的地质条件、支护参数及煤炭产生的经济效益等等综合因素进行选择。随着开采深度的不断加深，由煤矿开采带来的采动压力也就越大，需要选用更加坚固的锚杆，提高巷道支护的力度。在锚网喷支护的使用上，除了要考虑锚杆材质外，还要根据支护参数和围岩厚度选用合适的锚杆长度。常见的锚杆长度有直径为12mm、18mm和22mm。此外，锚网喷支护所用金属网的型号都是有规定的，一般情况下主要使用8号和10号的铁丝。锚网喷支护的使用效果十分的好，但是仍然有些不足。比如金属网是由专门的机器根据标准进行编制的，使得金属网可供选择的规格十分的少，有时候会出现金属网和锚杆不搭的状况，进而影响支护的效果，此一方面有待进一步研究改进。但是总的来看，这种支护是一种比较科学使用的方式，应当值得推崇和使用，对提高巷道的安全稳定和畅通、促进煤矿的开采有非常重要的作用。
结束语
一直以来，煤矿都是我国重要的燃料能源。煤矿的发掘和使用提高了人们的生活水平，提升了人们的幸福指数。但是煤矿开采是一项危险度极高的工作，需要做好多项的安全防护措施。巷道是煤矿开采的重要通道。维护巷道的稳固是保证煤矿安全的前提条件。因此，巷道支护方式的选择必须谨慎，应当充分考虑因地制宜原则和维修便捷性原则。本文首先研究了复杂多变的地质条件下巷道支护方式的必要性，再探析巷道支护方式的设计问题研究，提出使用于大断面环境下的金属支架和能抗地压的锚网喷支护两种科学的支护方式，从而促进了有关巷道支护方式的研究，为我国煤矿安全开采工作贡献了本人一点绵薄之力。
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