煤礦巷道圍巖卸壓技術及應用

康紅普，姜鵬飛，馮彥軍，趙凱凱

(1.中煤科工開采研究院有限公司，北京 100013；2.煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點實驗室，北京 100013)

0 引 言

井工煤礦開采需要在井下開掘各種類型的巷道，包括大巷、采區集中巷、上下山及回采巷道等。對于不受采煤工作面采動影響的巷道，開挖只是破壞了原巖應力狀態，巷道圍巖應力重新分布，圍巖向巷道空間移動。當應力達到圍巖強度時，圍巖出現破壞；當圍巖結構不能保持穩定時，巷道就會出現冒頂、片幫等現象。可見，圍巖變形與破壞是圍巖強度、剛度與圍巖應力作用的結果，提高圍巖強度、剛度或降低圍巖應力均可控制圍巖變形與破壞。井工煤礦80%以上的巷道受采煤工作面采動影響，采動應力數倍于原巖應力。采動巷道不僅受原巖應力的影響，其穩定性更主要取決于采動應力大小和作用時間，采動巷道圍巖變形、破壞與其同采煤工作面開采的時空關系密切相關。

根據煤礦巷道圍巖變形與破壞的原因，國內外開發出多種形式的巷道圍巖控制方法[1-3]，按圍巖控制原理可分為2大類：① 給巷道表面提供約束，以及提高圍巖強度、剛度、完整性和穩定性的支護加固法，包括各種棚式支架、支柱、砌碹支護等作用在圍巖表面的支護形式，錨桿、錨索、注漿等能深入到圍巖深部的錨固、加固形式[4-5]；② 降低圍巖應力、轉移圍巖高應力、均勻化圍巖應力避免出現過高集中應力、降低圍巖偏應力和應力梯度等的應力控制……