关于井下巷道支护方法的探究

　　摘要：随着目前煤矿开采的增加，致使井下地质条件逐渐恶化，造成破碎岩体增多，加大了巷道围岩，其稳定性的控制难度，从而对井下巷道的支护工作也增加了难度。因而，恶劣的环境和地质的变化，给井下巷道支护工作提出难题。

　　关键词：井下巷道,支护方法,探究

　　引文：一直以来，井下巷道围岩的支护工作都是矿井施工的棘手问题，松散破碎的围岩环境更是如此。当作业人员在井下进行探矿及采矿时，都会遇到含水带、破碎带等地质环境的制约，给掘进工作带来困难，致使作业人员的人身安全得不到保障。因此，本文将根据现阶段的支护技术进行深入探索及研究，针对不同的作业环境提出些有针对性的支护方法。

　　一、 混凝土支护法

　　当巷道进行深入挖进时，会碰到很多大型的破碎带，这样不仅会引发巷道顶部的坍塌，巷道两旁也会跟随塌落，出现这种情况，通常需要采用混凝土支护法。就是在巷道的两旁用混凝土进行浇筑，形成混凝土支壁墙，用钢梁圆木撑顶，边掘进边浇筑，同步进行。在快速挖进两米后，立刻进行墙体浇筑，以免破碎围岩的随时坍塌，在墙体浇筑时要预埋好钢梁，一般采用十六号到二十二号的槽钢，间距控制在一米之内，钢梁的顶部还需要用圆木打实。在进行混凝土浇筑施工时要注意以下几点：

　　1、在碰到破碎带时，一定要快速掘进2～3米，在巷道顶部和两侧没有发生变化前，完成浇筑墙的制作，掘出成形巷道。

　　2、在混凝土支壁浇筑完工后和养生期之前，支壁抗压强度较低，巷道顶部的压力全部会压到模板支架上，这就要求模板支架必须有很大的抗压强度，因此在支模时利用方形进行支护，一方面可以使模板具有一定的抗压能力，另一方面可以起到防止侧倒和控制偏离的作用。

　　3、要对混凝土支护墙进行五到七天的养护，在此期间不能进行掘进施工，否则会导致混凝土结构出现裂缝，造成墙体的破坏，从而影响了支护强度。

　　4、为了防止混凝土被破坏，因此使用防爆技术。因为混凝土支壁仅靠掘进面，在不断向前掘进时需要有合适的控制爆破的防爆技术，在布炮时要注意使用多个布炮孔的设置，在每个炮空减少炸药量，以便降低爆破对混凝土的损坏，如此掘进2~3米就进行混凝土浇筑支壁直到全部通过破碎带。

　　二、 掩护加固支护法

　　在掘进开始或者中间部位因地质的构造原因，而引发的局部坍塌，必须立即进行支护。通常这种坍塌面积很大，高度很高，用一般的支护方法，存在很大的危险性，并且施工的难度也很大，尤其是打锚杆的凿岩期间，作业环境无法得到安全保障，此时采用掩护加固支护法就能有效改善井下施工条件，从而保证施工可以安全进行。

　　掩护加固支护法的具体步骤：

　　首先，在坍塌的岩堆顶部做临时的锁口和横撑面的支护;其次，平整坍塌岩堆，根据走向放设三到五根圆木或者钢管，当做掩护主梁，在主梁上平铺一层五厘米厚度的板材视作隔离层;然后，在隔离层上搭建木垛防止顶部的坍塌;最后是下部出渣，在出渣前要在主梁的两端放置两根支撑主梁的固立柱，施工人员方可从底部安全出渣，出渣大约一米时，就要搭建一道横梁。

　　全套的加固工序就是出渣和架梁交替进行，以确保完全通过坍塌区域。

　　三、 锚杆钢梁支护法

　　当在沿脉矿井进行掘进时，会遇到因矿脉较宽而引发的顶板坍塌，由于其围岩固定性较强，因此这种情况适合运用锚杆钢梁支护法。这种方法就是在掘进三到五米后，巷道顶板出现一米以内的坍塌时，在巷道两旁分别打三个锚杆眼，采用三角形的形状进行锚杆眼的布置，其高度要设定在顶板以上三十米左右的位置。用角钢把钢梁连接成一个整体，以此防止掘进过程出现爆破时，把钢梁崩塌或崩坏，用二十毫米的钢板把钢梁与锚杆进行焊接，在架设好的钢梁顶部用圆木打实，进而可以进行掘进，随掘随支，以确保安全通过矿脉地段。

　　四、 钢筋混凝土支护法

　　当井下地质条件极差，矿脉宽度超过一米时，会造成矿岩的稳固性极低，对矿工人员的安全带来极大的威胁，此时就要采用钢筋混凝土支护法。这种方法是，首先在沿脉上挑1m，撬净沿脉上方的浮石，在距离原来巷道底板的2.05m高度处水平拉线，两侧垂直岩面设置间距0.8m、眼深1m的锚杆眼(之所以比正常的锚杆眼深，是因要防止后期上挑时部分位置出现侧壁脱落)，在打完锚杆眼后，要进行第二次上挑，上挑高度在2.3m到2.5m之间，达到切割槽的高度，此时沿脉落下的矿石可以填平，顶板距离矿石堆的距离基本是切割槽的高度，这样就会上部和下部的暴露面积减小，从而保证巷道的安全。在撬净浮石和做好锁口支护后，要在经过平整的矿堆上铺盖模板，不平的地方要用圆梁铺设进行找平，然后布设钢筋网和油毡，进行0.4cm的混凝土假底浇筑，在浇筑后的七天里进行养护，养护期过后就可以装运底部矿石堆了，由此进行分段施工，从而保证安全通过矿脉地段。这种方法最适用于稳定性较弱的矿岩环境下，每项工序注意自始至终都要在2.5m以下的低控顶的条件下进行，经过以上的工序将时空进行转变，从而保证了施工的安全，与此同时，因为控顶较低不需要太多的支护工作，因此不仅降低了材料的投入还减少了人员的工作量。

　　五、 撞楔支护法

　　这种支护法是一种较为原始的支护方法，通常情况适用于正常使用的巷道因为旧采场的废旧填充料堵塞后的恢复工作或者在掘进过程中碰到很严重的破碎带的情况。具体的支护方法是在施工时，先要用30mm的圆钢或者是钢钎、工字钢、废钢管等制作楔体，一般长度在1.5m~2m之间，把楔体的头部做成尖状，然后架设一道基本梁在被堵塞地点的外部，把楔体从架设的基础梁上穿入成45°斜角，把楔体使劲撞进松散破碎的围岩堆中去，被撞入的楔体多少要根据实际的岩堆块状粒的密度进行灵活把控，是以底部岩渣清运出后，没有顶部岩渣的下落为主要原则，楔体的间距通常要控制掌握在10cm~20cm，最后，在进行集中清渣时，其清渣进程一定要掌握好尺度，一般在楔体有50~60cm即将被暴露出来时就必须停止清理，此时在楔体的下面架设起支托作用的横梁，再用上述方法进行第二排楔体的撞入，如此循环直到把被堵塞的巷道恢复正常，对巷道进行整体的加固以后，就能够投入正常的使用了。

　　六、 总结：

　　混凝土支护法、掩护加固支护法、锚杆钢梁支护法、钢筋混凝土支护法、撞楔支护法是最为常用的几种支护方法，施工人员在施工时，要根据情况的不同灵活的运用支护法，以上文中所列举的支护法，都有其所适用的情况。无论使用什么样的支护方法，都是为了阻止井下矿岩的进一步坍塌，从而有效确保井下人员的安全作业。当使用一般的支护方法不能保证安全作业时，就要转换角度考虑问题，通过变换时空，来改变井下的施工作业环境，比如在控顶高度方面做一定的降低，在掘进之前布设隔离层等等，这样就会使作业人员有一个安全的工作环境进行低控顶作业。伴随着科研技术的快速发展，还会有更多更好的支护方法产生，从而确保井下作业人员的人身安全得到有效保障。

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《关于井下巷道支护方法的探究》

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