特殊煤层巷道底鼓控制技术研究_工程管理

1、特殊煤层巷道底鼓控制技术研究阐述了目前地下煤炭开采深部、软岩以及双突煤层所遇到的底鼓问题，介绍了部分煤矿防治底鼓的措施以及效果，指出了防治底鼓的关键问题在于找到发生底鼓的缘由，并针对巷道的详细条件选择经济有效的底鼓防治措施。0 引言我国拥有丰富的煤炭资源，但是有相当一部分煤炭储量埋藏在1000m以下。随着我国浅部易开采煤炭资源的渐渐削减和枯竭，地下煤炭开采间续转入深部开采以及对特别岩层赋存煤层的开采。巷道所处的岩层的岩体性质多具有软岩性质，随着开采深度的增大，应力也随之增大，巷道底鼓问题日趋突出，严峻影响煤矿的平安生产。1 底鼓理论受采掘工程的影响，巷道顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内产生位

2、移，巷道底板向上隆起的现象即称之为底鼓。底鼓所导致的巷道断面缩小、阻碍运输和行人、阻碍矿井通风，使得很多矿井不得不投入大量的人力和物理去做“挖底”等临时的处理工作，严峻的会造成整条巷道的报废，对矿山的生产与平安产生很大的制约。长期以来，国内外很多专家学者对煤矿巷道底鼓机理和掌握技术作了大量的讨论工作，提出了很多底鼓掌握技术。讨论表明，引起巷道底鼓的因素有许多，其中较为突出的几个因素是底板岩层性质、围岩应力、水理作用、岩体强度和地温等。有效掌握底鼓的方法大致分为两类：一类是防止，即实行措施将底鼓量削减到允许的范围内;二是清除底鼓，将巷道已发生底鼓的部分岩石清除，恢复巷道断面积。2 技术应用掌握底

3、鼓的方法许多，但不同的矿井，因其地质条件不同，巷道底鼓的缘由各异，防治方法也不尽相同，需要针对巷道详细的地质条件、施工工艺、底鼓类型合理选择经济有效的底鼓防治措施。下面介绍几个矿井在防治巷道底鼓所采纳的一些技术措施和效果。淮北矿业集团朱仙庄煤矿南部二水平开拓与延长巷道由于是延拓工程，埋深大、地压强、岩性差、断层与构造地质条件简单，该段已施工巷道普遍存在帮部猛烈位移变形、底鼓等现象，如图2，矿压显现非常剧烈，部分地段底鼓量高达1300mm，平均为600mm，已掘巷道失修率极高，形成巷道支护底鼓拉底翻修底鼓再拉底翻修的恶性循环，而且修理周期不断缩短。经过地质勘查，该巷道所在岩层属于典型的松软破裂岩

4、层，支护和维护是非常困难的，给煤矿的平安生产带来了严峻的影响。针对巷道的地质条件和维护的困难程度，在经过大量讨论的基础上，打算采纳以锚杆支护为基础的喷、锚、注、卸综合支护方式，如图3。巷道开挖后采纳高应力锚喷网支护，阻挡松散破裂围岩结构劣化，限制围岩较大变形，后期采纳注浆加固，有效转变巷道围岩的应力条件，充分发挥巷道的自撑力量，提高围岩抗变形力量，可以使巷道底鼓、围岩变形得到有效的掌握。针对软岩巷道底鼓提出的喷锚注分阶段加固技术是一种主动支护技术，技术工艺简洁，先进合理且平安牢靠性高，可以有效掌握底板的变形，同时对巷道帮、顶的变形也有有效的抑制作用，便于现场实践应用，能够满意巷道生产的要求，具

5、有很好的平安牢靠性和技术经济效果。淄博煤业集团唐口煤矿-990m水平北部回风大巷所处岩层为粉砂质泥岩，巷道深约在10291035m之间，巷道外形为半圆拱形。由于是深井巷道，且岩性太弱，底鼓量比较大，顶底板及两帮位移很严峻。通过进行大量的讨论与模拟试验，决采纳切槽卸压技术来代替卧底的方法，大大节省了支护材料，有利于提高成巷速度，与卧底相比，可合理转变巷道围岩的应力及变形分布，达到防止底鼓的目的。该矿采纳的切槽方式为底板垂直切槽，有效的改善了巷道围岩的稳定性，并通过模拟得出，当切槽深度为巷道宽度的一半时，巷道顶底板移近量及底鼓量都最小，如图4所示。对于深井巷道，垂直切槽对防治巷道底鼓有明显的效果。

6、义马煤业集团的孟津煤矿是在建矿井，在一次施工放炮后引起当时未施工的主井临时绕道底鼓现象的发生，并伴随瓦斯释放孔喷孔现象。经过现场观看及理论分析，该巷道底鼓缘由主要是由于巷道所处位置四周有断层，与掘进工作面连通，放炮后应力传播所引起，另外该煤层煤与瓦斯突出危急性较高。依据现场的状况分析，打算在主井临时绕道夹杂泥质页岩的裂隙破裂带注浆充填裂隙，能够准时转变围岩的松散结构，提高围岩的整体强度，同时能够切断应力传播途径，直至压力达到巷道设计值，可以停止注浆，并采纳水玻璃封口。另外，主井临时绕道巷道底板距离煤层顶板的肯定范围内采纳适当厚度的素混凝土加固底板，人为增加岩柱间隔。通过实行以上技术措施，巷道掘

7、进放坡是底鼓及喷孔现象 彻底消逝，保证了主井临时绕道的正常掘进，为矿井的平安建设供应了保障，同时制造了良好的经济效益和社会效益。注浆加固技术对双突矿井巷道由于应力传播导致的底鼓可以赐予有效的预防和治理，该矿主井临时绕道底鼓及喷孔的胜利治理，对由于采深增加而日益增多的双突矿井相像条件下的巷道底鼓治理有肯定的借鉴意义。3 结语3.1 精确推断底鼓发生的缘由。尽快分析动身生底鼓的缘由是有效防治底鼓的关键，每一种底鼓与其对应的掌握技术都是基于肯定条件而提出的，有其各自的适应范围，有肯定的局限性，要解决问题，需要对详细问题进行详细的分析，找出底鼓进展过程中的特别性。3.2 合理选择防治技术。选择底鼓掌握措施通常考虑2个因素：掌握效果和技术经济可行性。针对某一条巷道，选择防治技术