書名：《巷道支護》

作者：石樹理，王修峰

出版社：中國勞動社會保障出版社

ISBN：978-7-5167-0431-8

出版時間：2013 年8 月

定價：18 元

在煤礦開采與加工領域中，地質軟巖孔隙度大、強度低、結構松散，是影響礦采安全和生產效率的重難點問題之一，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、結構復雜，對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，我國煤礦企業(yè)通常會采用巷道支護的方式來保障礦井巷道暢通與圍巖穩(wěn)定，由于礦井下地質結構復雜、圍巖變化性大，巷道支護應當不斷優(yōu)化，以達到降低失修率、提高安全保障的作用。筆者將以《巷道支護》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理與巷道支護特點，并進一步探索巷道支護技術優(yōu)化，為我國三軟煤層巷道支護發(fā)展提供部分理論依據。

石樹理、王修峰主編，中國勞動社會保障出版社2013 年出版的《巷道支護》屬于高等職業(yè)技術院校煤礦技術類專業(yè)的課程教材，全書共六章，重點介紹了棚式支護、錨噴支護、錨索支護、砌碹支護等支護技術的主要內容及實踐工藝，同時闡述了特殊條件下的巷道支護應用以及巷道的維護與維修問題。相較其他煤礦專業(yè)教材而言，該書具有以下突出特點：一是知識結構完整、專業(yè)性強，有助于提高學生的專業(yè)知識及職業(yè)技能；二是涉及一些新技術、新知識以及實踐經驗，具有明顯的先進性和實踐性；三是教材內容編排合理，基于學生的認知規(guī)律和理論科學依據編寫而成，通過圖文結合的編寫形式，使書本理論內容簡單直觀、通俗易懂，有助于學生奠定一定的礦采巷道支護技術基礎。

三軟煤層巷道圍巖變形機理

三軟煤層巷道主要受到環(huán)向的非對稱壓力，并且自身的抗壓強度和應力水平較低，易于產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階段：首先是圍巖原有裂縫的發(fā)育階段，這一時期巷道已經受到有效支護，圍巖大致保持穩(wěn)定，只有部分圍巖會發(fā)生一些肉眼無法觀測到的運動，但是各項參數還處于正常范圍，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，這一時期的三軟煤層巷道圍巖會逐漸出現(xiàn)明顯的變形現(xiàn)象，雖然微弱的拉伸變形不會對巷道支護結構造成嚴重破壞，但是加上圍巖原有的裂縫，在巖石剝蝕、自然風化以及各種應力的影響作用下可能對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大，巷道圍巖整體的風化、剝蝕程度持續(xù)加深，部分圍巖逐漸石粉化，其內部力學結構十分脆弱且極不穩(wěn)定，巷道支護逐漸失去原有的作用效果，長此以往，隨時都可能出現(xiàn)破裂危機，造成三軟煤層巷道坍陷。

三軟煤層巷道支護簡要概述

巷道支護是針對煤礦井下開采巷道，用以支撐圍巖結構和保持巷道暢通的重要輔助設備，它對于采礦工作者的生命安全、巷道結構的穩(wěn)定性以及煤礦開采與建設有著至關重要的現(xiàn)實意義。巷道支護的主要目的是基于對巷道進行防護，以減少或緩和圍巖運動，使得巷道斷面穩(wěn)定處于一定范圍內，有效防止圍巖頂層脫落，其支撐效果主要受巷道巖石特性、支架自身的力學性能、支架材質保護效果等多種因素影響。常用的支護形主要包括木支架、工字鋼支架、U 型鋼支架和錨桿支架，其中木支架的特點在于重量輕巧、易于加工、方便架設，但是易腐蝕、不防火、強度低，只能適用于服務時間短、斷面積較小，變形在200mm 以內的巷道。工字鋼支架具有一定的可伸縮性，適用于受動壓影響小、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，適用于服務時間長、受動壓影響大、圍巖不穩(wěn)定，變形大于400mm 的巷道。

三軟煤層巷道支護技術優(yōu)化

針對三軟煤層巷道支護技術的進一步優(yōu)化，可以從以下幾方面展開研究與探索：第一，優(yōu)化支護材質。一方面應當加強對支護材料的檢測，防止出現(xiàn)不合格材料造成嚴重事故，并且材料選擇需要與巷道圍巖的地質情況相貼合，以起到實際有效的支護作用。另一方面，可以選擇一些新型的高效能材料用于巷道支護，例如粘附性高、凝結性強的堿性礦渣水泥材料，有助于提高支護承受力和支護質量。第二，優(yōu)化支護結構。巷道支護可以通過錨桿、金屬網等多種支護方式聯(lián)合構成一種全新的巷道支護結構，進而對巷道頂板進行支護，這樣不僅有利于增強巷道頂層的穩(wěn)定性和支撐強度，而且可以有效降低圍巖的變形量及破碎程度。第三，優(yōu)化支護設備。隨著現(xiàn)代煤礦產業(yè)的快速發(fā)展，巷道支護設備可以在高新科技手段的幫助下逐漸實現(xiàn)技術創(chuàng)新，同時嚴格按照巷道的實際地質結構來選擇與之契合的巷道支護設備，從而有效提升巷道支護質量，增強三軟煤層巷道的安全性能。