1、第十一章巷道维护与维修本章重点内容：1、能对巷道破坏原因进行分析；2、掌握巷道底鼔的治理方法；第一节 巷道破坏原因分析和巷道维护原理一、巷道破坏原因分析（一）开拓布局的原因 1、巷道位置的选择不合理；七十年代以前的设计理念是：将主要通风、运输大巷布置在煤层底板的坚固岩层中，以维护巷道的稳定性。由于设计模式的变化，现在将主要通风、运输大巷布置在煤层中。2、煤岩柱留设尺寸大小和巷道的密度不合理；巷道的开挖，破坏了围岩的原岩应力状态，使围岩应力重新分布，并在巷道周边产生应力集中现象。当集中应力大于围岩自身强度时，岩体破坏。若在应力集中区的影响范围内开挖巷道时，产生应力叠加现象，在高应力的作用下，应力
2、值超过围岩自身强度时，岩体失稳，破坏，支护失效。因此巷道和巷道之间要留有足够的煤柱或岩柱。平行巷道间的最小距离确定方法1：平行巷道之间的最小间距，以前多以普氏压力拱理论进行计算：根据该理论，支架仅承受压力拱以内的岩石重量，压力拱以上直到地面（或坚硬顶板）的全部岩石重量将传到煤体上并分布在以S为底边的三角体上。当两条巷道相邻布置时，一条巷道的压力拱会影响到另一条巷道的压力拱，两条巷道间应留出煤岩柱。为此，其平衡条件为：harb1ar2/3(hb1)ar1/2s0 为增加安全性去掉括号项：har1/2s0 普氏根据经验确定了/s073的关系式，式中为岩石的致密度，他给出0220的范围，煤系地层24
3、；为考虑安全，两巷道间的煤岩柱尺寸为2S，并乘以2，故最小间距为：Cmin664har/评价：1、用普氏压力拱理论确定平行巷道间距时，按公式计算的数值太大，失去了应用价值。如设两条巷道宽度各为5m，巷道埋深为400m，煤系地层，围岩容重平均25t/m，计算出来的间距:Cmin230m，显然，如此大的巷道间距在设计上毫无意义。主要是太保守。在平衡条件的计算中，由于去掉了括号项，实际上S值已增加了2倍的安全性，若煤岩柱为2S时安全系数已有4倍，完全不必再乘以系数2。2、建议采用此公式计算时，取公式前的系数为332，此时仍有4倍安全系数。平行巷道间的最小间距确定方法2：确定平行巷道间距的另一方法是弹
4、性力学法。即将平行巷道视为双向应力场中的圆形孔，把煤岩体视为连续、均质、各向同性、线弹性、小变形的弹性体。根据弹性理论，圆孔外任一点的应力为：r(1r1/r)t(1r1/r)一般以超过原岩应力值5作为应力影响的半径r20 r1，若相邻两孔不产生相互影响，其间距Cmin220 r1评价：1、采用弹性理论计算法，关键是应力相互影响半径的确定。若以超过原岩应力值5进行计算，跨度为5m的平行巷道间距Cmin 220 252236m；2、个人认为：将两条巷道应力剧烈影响值定在10较为合理。若取10的原岩应力升高值计算，上述算例中Cmin210 25158m；在一般岩石巷道中可以应用。3、弹性理论计算法，
5、只考虑围岩应力的影响，没有考虑岩体强度的影响，不全面。第一节巷道破坏原因分析和巷道维护原理（二）受到采动影响造成巷道破坏；采场的上下两端形成固定支撑压力影响区，采场下部形成移动压力影响区。由于开采后围岩应力重新分布，对周围巷道造成影响，这种影响成为巷道破坏的主要原因。（三）深部地压造成破坏；深部开采时，因深度增加以自重应力为主的地应力增加，当其超过围岩自身强度时，巷道破坏，这是矿井深部巷道破坏的主要原因。（四）地质构造应力的作用造成破坏；煤系地层在长期的地质构造应力的作用下，岩层自身储存着很大的变形能。一旦开挖巷道，内能释放，巷道变形大，支护破坏严重，构造应力的作用，使巷道的变形破坏具有明显的
6、方向性。如邯郸云驾岭矿；第一节巷道破坏原因分析和巷道维护原理二、巷道维护原理：最初的设计观念是将地应力或冒落拱内岩体重量作为外荷载，以初等力学计算为依据选择支架参数。没有发挥岩体自身承载能力。巷道维护的原理是支护体系、支护结构、支护参数和施工工艺与围岩变形相适应，最大限度地发挥围岩自承能力。巷道的维护要注意以下几点：（一）加固浅层围岩。（二）充分利用和发挥深部围岩的承载能力。（三）综合治理、联合支护、长期监控。应用新奥法的理念施工。第二节巷道维护与修复支护技术一、岩巷的维护与修复（一）岩巷的维护：采前预加固和开采后加固，用锚注加固技术；（二）岩巷修复改造：改变原有支护（挑顶、刷帮、卧底）1、护
7、巷修复（巷道破坏严重时）（1）扩巷爆破：（2）临时支护：（3）永久支护加固：锚网喷支护；2、岩巷冒顶片帮的处理（1）巷道发生局部冒顶事故的处理：木垛接顶；（2）冒顶范围较大时的处理：锚喷；小断面快速修复法：属于抢险性质；一次成巷修复法：撞楔法；木垛法：用木垛接顶；绕道法；料石碹支护顶板塌方料石碹支护顶板塌方F料石碹支护顶板塌方图111 锚杆注浆加固支护基本形式辽宁铁法第二节巷道维护与修复支护技术图115 木垛法处理巷道冒顶第二节巷道维护与修复支护技术二、煤巷维护与修复（一）煤巷锚梁网支护巷道的维护与修复1、卸载修复法：当原有支护未发生严重破坏时，可采取卸载放掉顶帮煤的方法。2、当原有锚杆支护已
8、经失效，卸载放煤，架设工字钢支架支护。3、巷道发生冒顶时，架设木垛处理。（二）煤巷架棚巷道的维护与修复1、架棚巷道片帮的处理（1）木垛法（2）撞楔法2、冒顶的处理（1）超前钻预先控顶法：超前锚杆、小管棚支护；（2）撞楔法：煤比较松软时用；三、淋水巷道的修复：设法治水是关键；图116 煤巷片帮木垛充填法第二节巷道维护与修复支护技术四、破碎带巷道的修复1、撞楔法：2、注浆法：五、锚索支护修复技术（一）锚索支护材料；见P246图117第二节巷道维护与修复支护技术1、锚索；P247 见表1112、锚固剂；树脂锚固剂、快硬膨胀水泥锚固剂；3、托盘；尾部的锁具；4、槽钢；作为锚索间的联系梁；（二）支护方式
9、选择：1、先锚网（喷）支护；2、锚索加强支护；（三）锚索支护参数的确定1、最小锚固长度：水泥砂浆35m；树脂锚固剂15m；2、锚索长度：56m；3、锚索间排距：/2；式中：为锚索孔长度；为锚索孔间排距；第二节巷道维护与修复支护技术（四）施工工艺1、地面准备：按需要长度截断、焊接挡圈和毛刺齿；尾部要用铁丝捆扎，以免松丝；2、钻孔：用锚杆钻机或轻型专用锚索钻孔机钻孔，孔要垂直顶板；3、锚固：（1）注水泥浆或树脂胶泥时：排气管绑在钢绞线最上端，注浆管绑在下端。装入眼底后封孔注浆，直到排气管出浆时为止。（2）树脂药卷锚固时：将快速树脂药卷和中速树脂药卷依次用钢绞线轻轻送入眼底，用搅拌连接器将钢绞线和钻
10、机连接起来，开动钻机推入，约3分钟后即可；4、张拉：水泥浆锚固时8小时后张拉锁定；树脂锚固剂1小时后张拉锁定；名称技术特征名称技术特征直径/mm15.24质量/kg m-11094,1102，强度级别/MPa1725,16801%延伸率的相应荷载/kN204.2,221.5，公称截面积/mm2139.35,140.00延伸率3.5%最低破断负荷/kN240.2,260.7屈强比90%表 11-1 7 股高强度钢绞线(锚索)技术特征第三节巷道底鼓的防治一、加固法（一）底板锚杆1、底部锚杆的成败取决于底板岩性，中硬层状岩性成功；2、锚杆的长度穿过全部鼓起的岩层；卧底到底板下02米后施锚；（二）底板
11、注浆1、注浆取得部分效果2、通过注浆底板岩石充分加固3、新的结合强度高于岩石强度（三）封闭式金属支架（下底梁形成封闭式）（四）混凝土反拱；料石反拱二、卸压法1、底板切缝卸压法；2、钻孔卸压法；3、松动爆破卸压法；慎重使用；4、卸压槽卸压法：充填生石灰；第四节巷道修复安全措施一、通用部分1、严格执行敲帮问顶制度；2、修复工作严禁平行作业；3、煤巷修复严格执行先支后回的原则；4、严禁空顶作业；5、爆破前必须加固支架；6、施工前必须检查支架是否完好可靠；7、严格执行作业规程；二、锚杆1、严格按规程施工，控顶距小于锚杆排距；2、打锚杆孔时，必须在支护下进行；3、当班打孔当班锚固，易冒顶板随打随锚；4、锚杆角度必须符合要求；5、使用树脂锚杆时必须注意安全；6、严重膨胀岩层的支护结构必须进行试验；第四节巷道修复安全措施三、架棚支护1、施工前检查支架质量，不合格支架必须翻工；2、前探支架及时前移，支架架设必须符合作业规程的要求；3、注意操作安全；4、按作业规程架棚；5、保证退路安全；Thank you
