書名：《巷道支護(hù)》

作者：石樹理，王修峰

出版社：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社

ISBN：978-7-5167-0431-8

出版時(shí)間：2013 年8 月

定價(jià)：18 元

在煤礦開采與加工領(lǐng)域中，地質(zhì)軟巖孔隙度大、強(qiáng)度低、結(jié)構(gòu)松散，是影響礦采安全和生產(chǎn)效率的重難點(diǎn)問(wèn)題之一，其中三軟煤層在煤礦開采中指的是軟的頂板巖層、主采煤層以及煤層底板巖層，其巖層脆弱、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)煤礦開采工作造成了較大阻礙。為了提高圍巖的穩(wěn)定性與礦采安全，我國(guó)煤礦企業(yè)通常會(huì)采用巷道支護(hù)的方式來(lái)保障礦井巷道暢通與圍巖穩(wěn)定，由于礦井下地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、圍巖變化性大，巷道支護(hù)應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化，以達(dá)到降低失修率、提高安全保障的作用。筆者將以《巷道支護(hù)》一書作為理論參考，深入分析與研究三軟煤層巷道圍巖的變形機(jī)理與巷道支護(hù)特點(diǎn)，并進(jìn)一步探索巷道支護(hù)技術(shù)優(yōu)化，為我國(guó)三軟煤層巷道支護(hù)發(fā)展提供部分理論依據(jù)。

石樹理、王修峰主編，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社2013 年出版的《巷道支護(hù)》屬于高等職業(yè)技術(shù)院校煤礦技術(shù)類專業(yè)的課程教材，全書共六章，重點(diǎn)介紹了棚式支護(hù)、錨噴支護(hù)、錨索支護(hù)、砌碹支護(hù)等支護(hù)技術(shù)的主要內(nèi)容及實(shí)踐工藝，同時(shí)闡述了特殊條件下的巷道支護(hù)應(yīng)用以及巷道的維護(hù)與維修問(wèn)題。相較其他煤礦專業(yè)教材而言，該書具有以下突出特點(diǎn)：一是知識(shí)結(jié)構(gòu)完整、專業(yè)性強(qiáng)，有助于提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)及職業(yè)技能；二是涉及一些新技術(shù)、新知識(shí)以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有明顯的先進(jìn)性和實(shí)踐性；三是教材內(nèi)容編排合理，基于學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和理論科學(xué)依據(jù)編寫而成，通過(guò)圖文結(jié)合的編寫形式，使書本理論內(nèi)容簡(jiǎn)單直觀、通俗易懂，有助于學(xué)生奠定一定的礦采巷道支護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)。

三軟煤層巷道圍巖變形機(jī)理

三軟煤層巷道主要受到環(huán)向的非對(duì)稱壓力，并且自身的抗壓強(qiáng)度和應(yīng)力水平較低，易于產(chǎn)生巷道圍巖變形情況。三軟煤層的巷道圍巖變形主要存在三個(gè)階段：首先是圍巖原有裂縫的發(fā)育階段，這一時(shí)期巷道已經(jīng)受到有效支護(hù)，圍巖大致保持穩(wěn)定，只有部分圍巖會(huì)發(fā)生一些肉眼無(wú)法觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)，但是各項(xiàng)參數(shù)還處于正常范圍，其變形可以得到有效控制。然后是圍巖新生裂縫的誕生階段，這一時(shí)期的三軟煤層巷道圍巖會(huì)逐漸出現(xiàn)明顯的變形現(xiàn)象，雖然微弱的拉伸變形不會(huì)對(duì)巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞，但是加上圍巖原有的裂縫，在巖石剝蝕、自然風(fēng)化以及各種應(yīng)力的影響作用下可能對(duì)巷道圍巖造成一定程度上的損害。最后是圍巖破裂階段，隨著圍巖變形量的不斷擴(kuò)大，巷道圍巖整體的風(fēng)化、剝蝕程度持續(xù)加深，部分圍巖逐漸石粉化，其內(nèi)部力學(xué)結(jié)構(gòu)十分脆弱且極不穩(wěn)定，巷道支護(hù)逐漸失去原有的作用效果，長(zhǎng)此以往，隨時(shí)都可能出現(xiàn)破裂危機(jī)，造成三軟煤層巷道坍陷。

三軟煤層巷道支護(hù)簡(jiǎn)要概述

巷道支護(hù)是針對(duì)煤礦井下開采巷道，用以支撐圍巖結(jié)構(gòu)和保持巷道暢通的重要輔助設(shè)備，它對(duì)于采礦工作者的生命安全、巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及煤礦開采與建設(shè)有著至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。巷道支護(hù)的主要目的是基于對(duì)巷道進(jìn)行防護(hù)，以減少或緩和圍巖運(yùn)動(dòng)，使得巷道斷面穩(wěn)定處于一定范圍內(nèi)，有效防止圍巖頂層脫落，其支撐效果主要受巷道巖石特性、支架自身的力學(xué)性能、支架材質(zhì)保護(hù)效果等多種因素影響。常用的支護(hù)形主要包括木支架、工字鋼支架、U 型鋼支架和錨桿支架，其中木支架的特點(diǎn)在于重量輕巧、易于加工、方便架設(shè)，但是易腐蝕、不防火、強(qiáng)度低，只能適用于服務(wù)時(shí)間短、斷面積較小，變形在200mm 以內(nèi)的巷道。工字鋼支架具有一定的可伸縮性，適用于受動(dòng)壓影響小、圍巖較穩(wěn)定，變形在200-500mm 之間的巷道。U 型鋼支架是一種具有可伸縮性的拱形支架，適用于服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)、受動(dòng)壓影響大、圍巖不穩(wěn)定，變形大于400mm 的巷道。

三軟煤層巷道支護(hù)技術(shù)優(yōu)化

針對(duì)三軟煤層巷道支護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化，可以從以下幾方面展開研究與探索：第一，優(yōu)化支護(hù)材質(zhì)。一方面應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)支護(hù)材料的檢測(cè)，防止出現(xiàn)不合格材料造成嚴(yán)重事故，并且材料選擇需要與巷道圍巖的地質(zhì)情況相貼合，以起到實(shí)際有效的支護(hù)作用。另一方面，可以選擇一些新型的高效能材料用于巷道支護(hù)，例如粘附性高、凝結(jié)性強(qiáng)的堿性礦渣水泥材料，有助于提高支護(hù)承受力和支護(hù)質(zhì)量。第二，優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)。巷道支護(hù)可以通過(guò)錨桿、金屬網(wǎng)等多種支護(hù)方式聯(lián)合構(gòu)成一種全新的巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)巷道頂板進(jìn)行支護(hù)，這樣不僅有利于增強(qiáng)巷道頂層的穩(wěn)定性和支撐強(qiáng)度，而且可以有效降低圍巖的變形量及破碎程度。第三，優(yōu)化支護(hù)設(shè)備。隨著現(xiàn)代煤礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，巷道支護(hù)設(shè)備可以在高新科技手段的幫助下逐漸實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)嚴(yán)格按照巷道的實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)選擇與之契合的巷道支護(hù)設(shè)備，從而有效提升巷道支護(hù)質(zhì)量，增強(qiáng)三軟煤層巷道的安全性能。