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巷道底鼓地质原因与防治措施研究【摘要】近年来，随着采矿工程向着煤田深处不断延伸，巷道围岩压力逐渐增大，巷道发生底鼓的现象日益增多，严重影响巷道的正常使用和矿井的安全生产。
本文简要叙述了巷道底鼓的类型、破坏形式，分析了巷道发生底鼓的原因并提出了针对巷道底鼓的几点防治措施，为维护巷道的正常使用提供了一定的依据。
【关键词】底鼓；卸压；防治措施前言随着矿井开采深度增加，地应力相应增大，底鼓日趋严重。
某矿井属急倾斜开采，设计年产100万t，由于地质情况复杂，煤层赋存不稳定，现年产80万t。
含煤共13层，分为A、B、C，3组。
煤系地层为粉砂岩、砂泥岩互层、页岩、泥岩、高岭土等，岩性以中硬及中硬以下为主，岩性硬度系数f2～6。
岩石倾角在70～85°之间，部分地层倒转，原岩主应力方向垂直于岩层面，这一特点决定了矿井的运道比石门巷道底鼓严重。
-250m东运道、-400m东运道，-530m东、西运道均布置在A3槽顶板与B4b底板之间，受原岩主应力及其它构造应力影响，底鼓均很严重。
底鼓严重程度与埋深成正比关系，-250m东运道较轻，-530m东、西运道较严重，底鼓高度0.6～0.9m不等。
1 巷道底鼓的原因引起巷道底鼓的主要原因有：构造应力、水的影响、弹性变形1.1 构造应力的基本特点是以水平应力为主，具有明显的方向性和区域性。
水平应力是影响巷道底板鼓起、两帮内挤的主要因素。
在软岩和厚煤层中，底板岩层在水平应力作用下与形成褶曲构造相类似，向巷道空间鼓起。
如果底板岩层呈粘——塑性变形，底板岩层进入蠕变状态。
高水平应力是造成底板岩层破坏和强烈底鼓的主要原因。
1.2 水对岩石强度的影响。
（1）由于水的作用减少了岩石层理、节理和裂隙间的摩擦力，使岩石的整体连接强度降低，使岩体沿岩层的节理面、层理面和裂隙面形成滑移面，并将原来层间连接紧密的岩体分为很多薄层，甚至完全丧失强度。
（2）岩石中的某些矿物成分遇水产生膨胀。
2 底鼓破坏的形式2.1 断裂式底鼓断裂式底鼓一般发生在地板岩层分层厚度较小的砂页岩地板或存在弱面、薄煤层的底板中。
煤矿深部巷道底臌治理的技术研究作者简介：马跃（1972-），男，江苏新沂人，技术员，从事煤矿技术管理工作。
摘要：随着开采深度的增加，巷道围岩变形量越来越大，其中巷道底臌是巷道围岩变形和破坏的一种主要方式，文中对巷道底臌的类型及机理进行了分析研究，总结出巷道底臌的治理现状及防治措施，以期能为巷道底臌治理提供一定的技术指导。
关键词：巷道底臌；围岩变形；类型；机理；治理现状；防治措施1前言目前，我国煤矿开采深度正以每年10～15m的速度增加，预计在未来几年内我国很多煤矿将进入到1000～1500m的深度。
随着开采深度的增加，巷道围岩变形量大，巷道维护普遍比较困难。
煤矿巷道底臌是巷道围岩变形和破坏的一种主要方式，是一个极其复杂的物理、力学过程，它与巷道围岩性质、应力状态及维护方式密切相关。
大量的实测资料表明，巷道底臌量可占到巷道顶、底板移近量的70%以上。
同时，底板的稳定性显著影响着两帮及顶板的变形和破坏。
随着煤矿开采深度的增大，巷道底臌表现得越来越突出。
巷道底臌若得不到有效的控制，不仅显著增加了巷道的维护费用，而且对巷道顶板和两帮的稳定性极为不利，严重影响着矿井的正常生产。
为了满足巷道断面要求，在煤矿生产中必须及时组织人员对底臌变形巷道进行多次卧底（拉底），每次卧底将耗费大量的人力与财力，控制底臌是深部巷道支护中的一项关键技术。
2巷道底臌的类型由于巷道所处的地质条件、底臌围岩性质和应力状态的差异，底板岩层鼓入巷道的方式及机理也不相同，大致可以分为以下4种类型：2.1挤压流动性底臌挤压流动性底臌通常发生在直接底板为软弱岩层（比如粘土岩、煤层等），两帮和顶板比较完整的情况下，在两帮岩柱的压模效应和应力的作用下，松软破碎的底板岩层向巷道内挤压流动，形成的巷道底板变形。
2.2挠曲褶皱性底臌挠曲褶皱性底臌通常发生在巷道底板为层状岩石，其底臌机理是底板岩层在平行层理方向的压力作用下，向底板临空方向挠曲而失稳，底板岩层的分层越薄，巷道宽度越大，所需的挤压力越小，越易发生挠曲性底臌。
采动巷道底鼓机理与控制技术采动巷道是指因采矿活动而形成的地下空间，包括矿井、巷道、采掘面等。
在采动巷道作业过程中，底鼓是一个普遍存在的问题。
底鼓会导致采动巷道断面缩小、支护困难，严重时甚至会引发安全事故。
因此，研究采动巷道底鼓机理及控制技术对保障矿山安全生产具有重要意义。
采动巷道底鼓的主要机理包括应力、应变和顶板支护等因素。
在采矿过程中，上覆岩层压力、采动应力等会传递到巷道底板，导致底板产生变形和应力集中。
底板岩层的物理性质、层理和节理等也会影响底鼓的发生。
当采动巷道的顶板支护不足以支撑上覆岩层压力时，底板也容易发生鼓起。
目前，针对采动巷道底鼓的控制技术主要包括卸压减载、注浆加固和矿山法等。
卸压减载：通过降低采动巷道上覆岩层的压力，减少底板的应力集中，从而达到控制底鼓的目的。
具体措施包括改善采矿方法、加强顶板支护等。
注浆加固：通过向底板注射浆液，提高底板岩层的强度和稳定性，防止底鼓的发生。
注浆材料可以选择水泥、树脂等，根据底板岩层的性质和施工条件进行选择。
矿山法：通过采取矿柱、支撑柱等措施，增加采动巷道的支撑力，防止底鼓的发生。
同时，可以对底板进行局部加固，提高底板的稳定性。
以某矿山的采动巷道为例，该矿山的采动巷道在使用过程中经常发生底鼓现象。
通过对其底鼓机理进行分析，发现主要是由于上覆岩层压力过大，顶板支护不足所致。
因此，采取卸压减载和注浆加固相结合的方法对底鼓进行控制。
具体实施如下：对采矿方法进行优化，降低采场顶板的暴露面积，减少上覆岩层压力对底板的影响。
加强顶板支护，采用强度更高的支护材料和工艺，提高顶板的支撑能力。
对底板进行注浆加固，采用高强度水泥和树脂混合浆液，对底板进行加固处理。
经过上述措施实施后，该采动巷道的底鼓现象得到了有效控制。
通过对其后续使用情况的监测，发现底鼓率明显降低，采动巷道的断面和支护状态得到了有效改善。
本文对采动巷道底鼓机理及控制技术进行了简要分析和实例探讨。
通过卸压减载、注浆加固和矿山法等措施，可以有效控制底鼓现象的发生。
深井高围压巷道底臌诱发机理分析及治理技术研究摘要：随着能源需求的不断增加，煤矿的开采深度不断加大，使得煤矿的地步出现了变形，产生了一系列的工程影响，出现了一些安全隐患。
所以，如何控制深井高围压巷道底臌的产生,成为目前迫切需要解决的问题。
本文通过对深井高围压巷道底臌诱发机理进行分析，并提出有效的治理技术，以期更好的保证煤矿开采的安全。
关键词：高围压；底臌；治理技术引言中国一直以来都是一个煤矿生产大国，并且，煤炭资源作为我国的重要能源，对于促进我国社会的经济发展具有重要的意义。
随着对煤炭需求量及开采强度的不断增大,浅部煤炭资源日趋减少,许多煤矿都出现了不同程度的软岩支护问题,煤矿深部软岩支护问题一直是困扰煤矿安全、高效生产的重大难题之一。
因此，做好高围压巷道底臌的治理是当务之急。
一、巷道底膨的特征软岩巷道底臌,是指巷道由于掘进或受回采影响,引起巷道围岩的应力状态变化,以及在维护过程中围岩岩性的变化,使巷道岩体变形并向巷道内发生位移,底板向上隆起的现象。
软岩巷道底職特征主要表现在以下三个方面：（一）由于软岩强度较低(或相对于地应力小),特别在巷道处于软弱岩层或巷道位于断裂带、风化带附近时,由于节理裂隙比较发育,会受到风化作用和水理作用的影响，使得底板岩体的整体稳定性降低，表现为底板变形及破坏范围都较大。
（二）软岩巷道的底臌量对应力的变化很敏感。
在一定的地质条件下,软岩巷道底職始时可能表现得并不明显,但随巷道深度的增加或受到采动的影响,底板岩层就会发生失稳并向巷道内鼓起。
（三）软岩巷道底職具有显著的时间效应。
其具体表现在巷道或硐室底臌的初始速度较大,之后逐渐减缓并过渡到比较稳定的阶段。
底職趋于稳定的时间较长,而且在稳定的状态下底板岩层仍会以一定的速度向巷道内移动。
当总的底臌量达到一定数值后,底職速度还会再度增加,导致底板岩层破坏,并最终使巷道发生整体性失稳。
二、高围压巷道底腺力学机理分析根据软岩巷道底臌发生的机理分为塑性挤出型底、膨胀型底臌和应力型底臌三大类。
深井软岩巷道治理底鼓机理与技术研究葛亮摘要：在我国不断发展的过程中，深井软岩巷道由于其地应力大，容易受水、风，超前支承压力、机械扰动等作用极易发生底鼓。
底鼓是矿井巷道中常发生的一种动力现象。
在巷道顶、底板移近量中，人们已经能够将顶板下沉和两帮移近控制在某种程度内，目前多数还是由于底鼓引起的。
这类问题给深采矿井，特别是软岩矿井的建设和生产带来极大困难。
因此底鼓治理问题对于我国建设高产高效矿井，提高人员安全保证有着重大的理论意义和实际应用价值。
关键词：深部矿井；软岩巷道；底鼓机理；技术研究引言巷道是煤矿地下开采过程中运输、通风、行人等系统的重要通道，一旦巷道出现严重变形破坏必须采取方法进行治理，否则将影响矿井正常生产。
而底鼓是煤矿巷道常见的动力现象之一，因其发生机理复杂、影响因素较多，有效地预防、控制、治理巷道底鼓难度较大。
目前，随着煤炭需求的增多，我国煤矿以10-25m/a的速度向深部延伸，矿井开采强度和开采速度逐年增大，井下岩体环境表现为“三高一扰动”的特性，据统计深部永久巷道返修率高达90%，大部分为底鼓治理工程。
因此，巷道底鼓的预防、控制和治理已经成为深部巷道稳定控制的重点。
底鼓的影响因素较多，主要包括底板岩层结构与物理性质、围岩应力状态、开采扰动、水理作用和支护结构等。
在底鼓的形成机理方面，众多学者开展了大量研究，一方面根据岩石本身力学特性，分析岩层压曲、扩容和膨胀各个过程中应力与变形相互作用，预测巷道底鼓程度；另一方面应用弹塑性薄板理论、梁理论和流变理论建立巷道底板力学模型，系统分析底板岩层极限承载力、变形以及制约底鼓发生的条件。
巷道底鼓预防与治理方法主要有加固控制、卸压控制、加固与卸压耦合控制3类。
但煤矿强烈底鼓仍常常发生。
1深井软岩巷道底鼓主要成因1.1地质构造和围岩性质地质构造和围岩性质对巷道底鼓起着决定性作用，底板岩石的坚硬程度和厚度决定着底鼓量的大小。
1.2地压围岩中存在高地压是造成巷道底鼓的另一决定性因素，深部巷道遇到底鼓的情况比浅部巷道多，这正是地压增高所致。
深部回采巷道底鼓力学机理分析与研究摘要：通过深部回采巷道底鼓的发生、发展及诸因素相互作用结果力学机理分析，得出了回采巷道的底鼓不仅与底板岩层的力学特性有关，还与开采深度、工作面超前支承压力、顶板及上覆岩层变形、两帮变形有关，是诸因素综合作用的结果。
关键词：深部底鼓力学机理巷道底鼓一直是煤矿地下开采工程中难以解决的问题之一，强烈的底鼓带来大量的维修工作，增加巷道维护费用，严重影响着矿井的安全生产。
加之开采深度的不断增加或受到采动影响，回采巷道底鼓现象表现优为突出。
因此，研究深部回采巷道底鼓力学机理意义重大，为巷道底鼓的控制提供科学依据。
1 掘进对底板岩层的影响巷道开挖以后，破坏了岩体的原岩应力状态，引起应力重新分布，围岩将向巷道内移动。
岩石在不同应力状态下存储不同的应变能。
应力状态改变时，应变能也随之改变。
原岩最大压应力大于围岩的单轴抗压强度时,在巷道开挖过程中，岩石会挤压破碎。
回采巷道掘进时，当水平地应力大于垂直地应力时，巷道的开挖对底板岩石来说，是降低了围压，当水平应力超过底板岩石的单轴抗压强度时，底板在开掘过程中即遭破坏；反之底板是稳定的。
当垂直地应力超过水平地应力，巷道的开掘减少了最大主应力。
此时，若水平地应力小于岩石单轴抗压强度，底板则是稳定的，底板的变形属应变回弹。
从能量的角度分析，底板岩层处于三向应力状态时，允许储存很大的应变能。
巷道开掘后，在周围形成应力集中区，在应力集中区形成能量集聚。
当围岩最小主应力降低，允许储存的能量随之降低。
如集聚的能量大于该点的极限储存能，多余的能量将自动向深部转移，转移能量的区域产生塑性变形或破裂；当围岩最大主应力降低时，集聚的能量小于该点的极限储存能，因而，岩体是稳定的。
因此，巷道开掘后，底板岩层的破坏与否与岩体本身的力学特性及应力状态有关，并不是巷道开掘后底板岩层便立即遭到破坏。
2 回采巷道底板支承压力分布工作面开始回采后在前方形成的超前支承压力，与巷道两帮原有集中应力叠加，在巷道两帮底板一定范围内形成高应力区，如图1所示。
深部煤巷底臌控制机制及应用研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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深井沿空掘巷底臌机理研究摘要:分析了国内外回采巷道底臌力学原理及控制技术方面的研究成果。
传统的底臌控制研究均围绕巷道底板进行,难以从根本上解决回采巷道底臌控制问题。
通过现场试验及理论分析认为,回采巷道底臌的主要影响因素是工作面超前支承压力,回采巷道底臌主要来自底板破碎岩层的峰后变形,而顶板、两帮的变形对底臌亦产生重要影响,因此,回采巷道的底臌控制与巷道围岩整体稳定性有关,在提高巷道围岩整体稳定性的同时,加固帮、角可较好地控制回采巷道的底臌。
关键词:回采巷道底臌力学原理深部开采1 国内外发展现状1.1 发展现状从国内外研究现状可知,在巷道底臌机理及控制技术方面已取得了大量的成果。
但是由于煤矿巷道应力状况和围岩性质的复杂性,到目前为止,在巷道底臌机理方面尚没有统一的认识。
每一种底臌机理只能解释一定条件下的巷道底臌现象,对于大部分回采巷道,底臌主要是在工作面回采过程中发生的,因此,回采巷道的底臌与工作面超前支承压力及侧向支承压力有关,而超前支承压力和侧向支承压力是通过顶板、两帮传递到底板的,因此,回采巷道的底臌还与巷道较大范围内围岩的力学性质有关。
在这些底臌机理的研究中,基本未考虑工作面超前支承压力对底臌的影响,也未考虑巷道较大范围内围岩性质对底臌的影响,对在支承压力作用下底板岩层的运动规律尚没有深入的研究。
实际上,底臌不只是与巷道底板岩层有关,还与煤层、直接顶、老顶的赋存状况及力学特性有关。
因此,底臌控制技术如只围绕底板进行就难以达到理想的控制效果;沿空掘巷技术正在得到越来越广泛的应用,底臌已成为这类巷道迫切需要解决的问题之一,不但影响巷道的正常使用,对巷道整体的稳定性也造成了严重的影响,而这类巷道的应力环境与一般的回采巷道不同,底臌机理也不一样,而目前关于这类巷道的底臌力学原理及其控制技术尚未进行深入研究。
由于对回采巷道底臌机理认识上存在的模糊性,导致底臌控制措施的盲目性和对经验的依赖性。
因此而造成的损失也不可低估,在我国因底臌控制失败而造成重大损失的事例屡见不鲜。
因此,为我国矿井更好地控制回采巷道的底臌,对底臌力学原理及控制技术的进一步研究是非常必要的。
1.2 最新研究进展1.2.1 回采巷道围岩变形特性支承压力作用下回采巷道围岩变形特性在支承压力的作用下,回采巷道围岩整体下沉,顶板的下沉与煤岩力学性质及支护强度有关,煤岩强度越大,支护强度越高,顶板下沉量越小;两帮的下沉主要包括两部分,一是两帮煤体在支承压力作用下发生塑性变形而产生的下沉,二是当底板较松软,在煤体传递的支承压力作用下产生滑移,而造成两帮嵌入底板;巷道两帮及顶板的下沉均对两帮移近底臌产生重要影响,二者呈正增长关系。
1.2.2 关于底臌力学原理(1)回采巷道底臌的主要影响因素是工作面超前支承压力。
底臌过程是底板岩层的压曲、扩容、破碎岩体在二次水平应力作用下的峰后变形。
(2)回采巷道底臌以挤压流动性底臌和挠曲褶皱性底臌为主,其中挤压流动性底臌主要发生在底板较松软破碎的回采巷道,挠曲褶皱性底臌发生在底板呈层状赋存的回采巷道。
(3)两帮下沉及移近对底臌有重要影响。
在支承压力作用下两帮下沉并向巷道内移动,同时产生二次水平应力,底板破碎岩体在二次水平应力的作用下沿原生的或次生的裂隙面滑移,从而产生强烈底臌。
因此底臌与两帮移近往往同时发生,相互影响。
(4)沿空巷道底板岩层的运动规律与实体煤巷道不同,在实体煤帮高应力的作用下,底板岩层整体向采空区方向移动。
2 底鼓发生的一般原理(1)底板承载力不足。
巷道底板岩体软弱,强度低,承载力不足是造成底鼓的直接原因,具有底鼓现象的矿井中,其底板岩体往往多为粘土质或泥质页岩、砂岩等,岩体的强度普遍偏低,在围岩应力作用下表现出显著的塑性和流变性。
(2)地压。
井巷围岩中的高支承压力是造成底鼓的决定性因素,深部巷道遇到底鼓的情况比浅部巷道多,孤岛采区或孤岛工作面中巷道的底鼓情况比其他采区或工作面的巷道严重,这完全是由于地压升高,存在着一个高支承压力带所至。
(3)膨胀变形。
井巷开挖后由于岩体应力的释放或岩体吸水膨胀,致使围岩沿四周向巷道内挤压,支护体在一定程度上抑制了岩体的挤压膨胀,但如底部没有约束,围岩裸露,必然形成鼓胀和应力释放的集中部位,造成底板上鼓,在实际工程中底鼓的产生,往往是多种因素同时综合作用的结果。
3 底鼓的力学原理分析底鼓是动压巷道矿压显现的重要特征,综放沿掘巷道是一类特殊的动压巷道,巷道一帮为已进入塑性状态的窄煤柱,另一帮为实煤体,巷道处于采空侧应力降低区,但是煤体帮的应力集中系数比一般回采巷道高,实践证明,这类巷道比一般的动压巷道更容易产生底鼓,已成为影响综放工作面正常生产的主要因素之一。
因此,对综放沿空掘巷底鼓力学原理的研究是十分必要的。
根据关键层理论和综放工作面采空侧上覆岩层活动。
规律可知,上区段工作面推过后,关键顶板在下区段煤体内断裂形成侧向砌体梁结构,即所谓“大结构”,与此同时,侧向集中应力向下区段深部煤体转移,大结构下部煤岩处于应力降低区,沿空巷道即布置在此应力降低区内,如图1所示。
由于大结构以给定变形方式作用于采空侧煤体,在煤体边缘形成一定宽度(2～4m)的塑性区和破碎区,沿空掘巷一般留3～5m护巷煤柱,因此,巷道掘出后煤柱基本进入塑性状态。
回采期间,在巷道实煤体侧,工作面超前支承压力与原有集中应力叠加,形成高支承压力;窄煤柱则由于大结构发生二次回转而进入破碎状态,承载能力进一步降低。
综放沿空掘巷底鼓的力学过程:巷道底板3m以上的岩层受到拉应变的作用被破坏,相当于降低了实煤体侧底板岩层的围压,当主应力超过岩石的单轴抗压强度,而围压降低时,岩石将在自身储存的变形能的作用下破碎。
因此,实煤体侧底板在巷道底板岩层破坏后,将在高支承压力作用下破碎;同时,这部分岩层还受到拉应变和高剪应力的作用,进一步加大了破坏程度。
实煤体侧底板岩层破坏后,在高支承压力的作用下,产生向巷道内的塑性流动,从而导致巷道的强烈底鼓。
无论巷道底板的拉应变、实煤体侧底板的拉应变或剪应力,综放沿空掘巷都大于普通回采巷道。
主要是因为综放沿空掘巷实煤体侧的集中应力是由本工作面的超前支承压力和相邻工作面的侧向支承压力叠加而成,而普通回采巷道的实煤体帮只承受本工作面的超前支承压力,并且巷道两帮的压力基本对称,因此,实煤体侧底板不产生拉应变。
因此,综放沿空掘巷比普通回采巷道更容易产生底鼓,这一点已被现场实践所证实。
潞安矿务局王庄煤矿6108综放沿空掘巷,底板为细砂岩,回采时产生了明显底鼓。
而同样的底板岩层在普通巷道中底鼓却不明显。
通过上述分析得知,回采巷道的底鼓主要与巷道底板一定深度(2.5～3.0m)岩层和支承压力的大小有关,这一点已被现场实测所证明。
因此,回采巷道的底鼓控制原理与一般软岩巷道的底鼓控制原理有所不同。
加固巷道帮、角,尤其是实煤体侧帮、角可有效地控制回采巷道底鼓。
因为加固实煤体侧帮、角后,一是提高了底板的抗拉强度,二是增加了实煤体侧底板的围压,使实煤体层底板不易被破坏,同时阻止了向巷道内的塑性流动。
4 关于底臌控制技术的研究4.1 控制底鼓机理的方法与巷道底臌机理研究十分缓慢的进展相比,国内外各种控制底臌措施的探索工作显得十分活跃,试验成功了很多控制底臌的方法,归纳起来有:加固法、卸压法、巷旁充填法。
4.1.1 加固法这是控制底臌最常用的一种方法,主要有底板注浆、底板锚杆、封闭式支架、砌碹及混凝土反拱等。
(1)底板注浆:底板注浆主要用来加固底板破碎岩层,浆液主要有水泥浆、聚胺脂、高水材料等。
浆液渗透到岩层裂隙间,增加了破碎岩石之间的粘聚力,在底板中形成一个强度比破碎岩层大的反拱,从而在一定程度上阻止了下部岩层向上臌起,同时,由于加固区岩层抗变形能力增加,故该区岩石的扩容、弯曲位移等会减少。
(2)底板锚杆。
底板锚杆主要有两个作用,一是把浅部不稳定的岩层与下面稳定岩层联结在一起,二是通过底板锚杆在巷底板形成组合岩梁,抑制下部岩层因扩容引起的裂隙张开及新裂隙的产生,同时,也可限制下部岩层向上臌起,可起到一定的阻止底板向巷道内移动的作用。
(3)封闭式支架。
通过封闭式支架的底梁给底板岩层施加的反力提高了支架的整体支护阻力,也增加了支架控制底臌的支护阻力,改变底板岩层附近的应力状况,从而在一定程度上抑制底板岩层扩容、弯曲及膨胀变形的产生。
(4)混凝土反拱。
这种方法适宜永久性巷道,反拱具有较高而均匀一致作用于底板上的支护阻力。
加固法虽然可以起到一定的抑制底臌的作用,但在有强烈底臌趋势的巷道中不仅材料消耗大、支护费用高,而且并不能真正起到控制底臌的作用,原因在于加固法只能被动维护底板,在高应力、松软底板的条件下,封闭式支架底梁往往无法充分发挥其承载能力,致使向巷道内臌起,失去控制底臌的能力;很多情况下,底板锚杆由于在松软底板岩层中锚固基础差而锚固力不足或延伸量与底臌量不匹配而失效;底板注浆可提高底板较浅部岩层的强度,如注浆达不到底板岩层的破坏深度,则上部已加固岩层会被下部岩层顶起,因此,注浆控制底臌的作用也是有限的。
4.1.2 卸压法卸压法与加固法控制底臌原理不同,主要通过切缝等一些方法使原来连续的岩体处于不连续状态,使底板岩体处于应力降低区,从而保持底板的稳定。
国内外使用的卸压法包括底板切缝、两帮切缝、钻孔、松动爆破及卸压煤柱等方法。
(1)切缝。
切缝包括底板切缝和两帮切缝,使应力向围岩深部转移,使底板处于应力降低区,切缝的卸压能力主要取决于切缝深度、宽度及形状、切缝与开巷时间间隙等。
(2)打孔。
打孔法也包括底板打孔和两帮打孔,其卸压机理与切缝相似。
(3)松动爆破。
在巷道底板或两帮进行松动爆破后,出现众多人为裂隙,使底板附近的围岩与深部岩体脱离,使原处于高应力区的底板岩层卸载,将应力转移到深部围岩。
(4)卸压煤柱。
在回采巷道中运用卸压煤柱可取得一定的控制底臌效果,当工作面一侧的巷道没有卸压煤柱时,由于煤体受集中应力的作用,不仅使煤体严重向巷道内移进,而且使底板承受过大的压力而产生底臌。
此时卸压煤柱的作用是传递而不是承受压力,卸压煤柱破碎后,可将作用在起上面的应力转移到较远的煤体上,使卸压煤柱的底板卸载,从而减少巷道的底臌量。
4.1.3 巷旁充填法巷旁充填法控制底臌的原理与卸压煤柱相似,首先把巷道两帮一定范围内的煤采出,再填入充填材料,但充填材料的抗压强度不能超过顶底板岩层,要求充填材料既有一定的支护阻力又有一定的让压性能,使巷帮应力向深部转移,达到控制底臌的目的。
4.2 底臌控制新技术(1)回采巷道底臌控制要有系统的思想,控制措施不能只注重于底板岩层。
研究表明,加固巷道任何一个部位,均能在一定程度上减少底臌量,因此,应利用两帮、顶板、顶角、底角的控制即巷道整体围岩控制来控制底臌。
