煤矿支护技术的发展研究

1、软岩支护存在的问题

1.1巷道支护强度不足

在软岩巷道支护的设计时，技术人员对巷道变形部位没有深刻的认识，设计巷道支护时对于巷道支护的强度设计不够。其中巷道下壁的拱肩和巷道拱部变形尤为严重，经常出现凸起和墙体开裂等现象。

1.2锚杆预应力不足

预应力是利用锚杆支护的主要参数，它是判断锚杆支护状态的主要依据。预应力的大小与锚杆的支护强度呈正比，预应力越高，锚杆支护强度也就越大，岩层越稳定。预应力越低，锚杆支护强度变弱，主动性也就越差，此时岩层的围岩强度就会降低，导致巷道出现明显的塑性形变。因此，在锚杆的安装设计时，必须根据实际情况认真考虑预应力的大小，充分发挥锚杆的作用。

1.3应力区支护强度不足

地应力与围岩的承受能力决定了软岩巷道的变形情况。地应力一般情况下分为水平主应力和垂直主应力，如果在设计巷道支护时对于地应力的估计不准确，就容易造成应力区的支护强度不够，引起想到的大幅度变形，影响煤矿的正常开采。

1.4施工过程中的质量问题

在软岩施工阶段，施工人员如果没有按照规定进行爆破，就会造成巷道的挖掘与设计不符，使得以设计好的巷道参数出现一定的误差。并且因爆破不足也容易导致巷道成形效果达不到预期，还易造成围岩破碎，影响巷道结构。在验收时，验收人员的草草收工，不按照正常的顺序验收，也容易造成软岩巷道安全隐患的遗留。

2、软岩巷道支护技术

2.1软岩巷道支护的技术关键

根据软岩的力学特点，要使软岩巷道支护取得成功要把握好三个技术关键：正确的确定软岩变形机制的复合型、将复合型有效的转化为单一性和合理的运用复合型变性力学机制的转化技术。在支护设计时不能只进行单一型的支护设计，要根据每个受力点的力学特性使用联合支护方式，设计最适合复合型变形力学特点的支护方案，确保软岩巷道支护的综合性能。

2.2最佳支护时间

在巷道的挖掘过程中，巷道围岩的受力分布也会随挖掘的进行而重新分配，其切向应力将会集中在巷壁附近，迫使这一地区的岩层进入塑性工作状态，形成塑性区。此时如果没有及时有效的进行支护处理，塑性区就会发生较为严重的形变，从而形成松动破坏区。松动破坏区不同于塑性区，松动破坏区并不具备任何的承载能力。塑性区分为稳定性塑性区和非稳定性塑性区。其区别就在于塑性区是否出现了松动破坏。未出现松动破坏的塑性区称为稳定塑性区，反之称为非稳定塑性区。在高应力的软岩巷道中，要严格控制非塑性区的出现，允许稳定塑性区的出现，因此要选择最佳的支护时间，保证塑性区的稳定性又要最大限度的发挥塑性区的作用。

2.3软岩巷道支护技术改进

第一，提高支护强度，锚杆支护系统一般都具有一个刚度与强度的临界值，如果低于这个临界值巷道就会开始发生不稳定的形变，使围岩遭到破坏。第二，提高锚杆的预应力，锚杆的预应力越高，支护系统越具备主动性，其支护强度也就越大，反之就会造成围岩强度降低，使得巷道变形。因此只有提高锚杆的预应力才能最大程度的发挥锚杆支护的作用。第三，扩大下扎脚，在支护设计时，可以加长锚杆底脚或者增大下扎脚来防止巷道底部的凸起现象。第四，努力使支护材料之间的匹配最优化，只有保证支护材料的参数与其部件力学性能想匹配，才能保证支护系统的正常工作，起到支护系统的预期效果。

3、结语

自二十世纪六十年代以来，我国软岩巷道支护理论与技术都取得了长足的发展，并取得了一系列的卓越成果。但是，由于各方面的综合原因，我国软岩巷道支护在理论、设计以及设备上都具有一定的缺陷。如软岩巷道支护技术不普及；地质资料不齐全；软岩的受力测试技术不足等问题。因此，我们在取得成就后不能自满，要意识到自身技术的不足，进一步加强各方面的研究，加强软岩巷道技术的推广。

作者：谢拓 单位：广西百色百矿集团有限公司