巷道底鼓原因分析及治理措施
塔然高勒煤矿巷道底鼓原因分析及其治理

塔然高勒煤矿巷道底鼓原因分析及其治理随着煤矿矿井开采深度增加,巷道底鼓成为影响正常生产的主要因素。
根据神华杭锦能源公司塔然高勒煤矿在巷道底鼓防治工作中的经验及教训,详细分析了巷道底鼓发生的原因以及相关的治理技术措施,对塔然高勒煤矿以及其他矿井的底鼓防治工作具有一定的指导意义。
标签:巷道底鼓;矿压;膨胀;反底拱;钢制盖板1 引言塔然高勒矿井是神华杭锦能源公司下属首个在建矿井,也是东胜煤田在鄂尔多斯杭锦旗范围内首个深部矿井,是国家发改委于2008年批准立项的神华首座千万吨级现代化立井。
塔然高勒煤矿矿建二期工程与三期工程施工过程中井下部分巷道出现不同程度的底鼓现象,影响了巷道的正常使用,导致断面缩小,增大了事故的发生率。
后期,为便于井下车辆运输、通风和人员行走,对底鼓地段的主要巷道进行进行一次甚至二、三次的翻修,对顺槽巷道进行起底,额外增加了施工工程量,增加了人力和财力,最终造成生产投资成本增加。
底板翻修处理时间长且影响生产。
因此,研究塔然高勒煤矿巷道底鼓原因及其其治理等问题,对提高井下作业人员安全保证有着非常重大的理论意义和实际应用价值。
2 巷道底鼓原因分析巷道底鼓受矿井开采深度、布置方式、巷道断面形状及大小、围岩性质、受力状态等多方面因素影响。
2.1 开采深度塔然高勒煤矿采用立井开拓,主、副、风井筒设计深度分别为696.9米、612.65米、573米,首采煤层为3-1煤,根据塔然高勒煤矿地质及水文地质补充勘探3-1煤层底板等高线图,3-1煤深度均大于600米,属于深部开采,巷道布置深受地应力影响,较浅部开采矿压明显增大。
2.2 布置方式塔然高勒煤矿二期工程中的井底车场巷道平行布置中最小巷道中線间距25米(实体护巷岩柱20米)。
例如井底车场中的大巷胶带机头硐室配电室与大巷胶带机头硐室平行布置,巷道中线间距25.6米,实体护巷岩柱17.8米。
大巷胶带机头硐室配电室先行掘进,巷道采用锚网索+W钢带护板联合支护后,采用添加防水剂与钢纤维的混凝土强度等级C30砌碹,成巷三个月后巷道均为变形、顶板滴水等现象。
煤矿开采巷道底鼓原因分析

煤矿开采巷道底鼓原因分析煤矿生产中巷道底鼓是煤矿井巷中常发生的一种动力现象,它与围岩的性质、采动影响、开采深度及地质构造等直接相关。
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,所以大约有2/ 3是由于底鼓引起的。
这类问题给生产中的矿井,特别是软岩矿井的建设和生产带来极大困难。
底鼓使巷道变形、断面变小,影响通风、运输,制约矿井安全生产。
1 底鼓的基本形式及影响因素1.1 底鼓的基本形式根据国内外有关底鼓资料的综合分析,巷道底鼓大致可以分为三类:1.1.1 膨胀性底鼓——由于岩质变态膨胀产生的底鼓。
多发生在矿物成分含蒙脱石的粘土岩层,膨胀岩是与水发生物理化学反应,引起岩石含水量随时间而增高且体积发生膨胀的一类岩石,属于易风化和软化的软弱岩石。
1.1.2 挤压性底鼓——岩壁或刚性衬砌在上部压力下插入底板或挤压底板造成跨中隆起的底鼓。
通常发生在直接底板为软弱岩层(如粘土岩、煤等) ,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,整个巷道都位于松软破碎的底板岩层向巷道内挤压流动1.1.3 张性底鼓——底板岩层由于断面上大压力作用而产生带方向性的强烈褶曲隆起所造成的底鼓,它与顶部张性破坏区处于同一轴线上。
前两类为持续型底鼓,而后一类为应力释放短暂型底鼓。
1.2 底鼓的影响因素1.2.1 围岩性质:围岩性质和结构对巷道底臌起着决定性作用,底板岩石的坚硬程度和厚度,决定着底臌量的大小。
1.2.2 地压:围岩中存在高地压是造成巷道底鼓的决定性因素,深部巷道遇到底鼓的情况比浅部巷道多,这完全是由于地压增高所致。
位于残留矿柱下面的巷道也有底鼓的现象,这是因为存在着一个高地压带。
1.2.3 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。
巷道底鼓的处理方法

巷道底鼓的处理方法嘿,巷道底鼓的处理方法,这可真是个让人头疼的问题呢。
咱先说说为啥会有巷道底鼓吧。
一般来说,可能是地压太大啦,或者是水的影响啥的。
反正这底鼓起来了,可不好办,得赶紧想办法处理。
一个办法呢,就是用锚杆加固。
在巷道底部打上锚杆,就像给它钉上钉子一样,让它别再鼓起来。
锚杆的长度和直径得根据具体情况选好哦,不能随便乱用。
打锚杆的时候要小心,别打到不该打的地方。
还可以用混凝土浇灌。
把底鼓的地方挖开,然后用混凝土填上,等混凝土干了,就结实了。
不过这混凝土的配比可得弄好,不然不结实。
浇灌的时候也要注意,别弄得坑坑洼洼的。
另外呢,也可以用支架支撑。
在巷道底部安装一些支架,把底鼓的地方顶住。
支架的种类有很多,可以根据实际情况选择。
安装支架的时候要牢固,不能松松垮垮的。
还有哦,如果是水的问题,就得把水排出去。
可以挖一些水沟,或者安装排水管道,让水别积在巷道里。
不然水一直泡着,底鼓会越来越严重。
我给你讲个事儿吧。
有个煤矿,他们的巷道底鼓得可厉害了。
一开始他们也不知道咋办,就试着用锚杆加固,但是效果不太好。
后来他们又用混凝土浇灌,可还是不行。
最后他们请了专家来,专家一看,原来是水的问题。
他们赶紧挖了水沟,把水排出去,然后又用支架支撑了一下,这下底鼓的问题终于解决了。
大家都松了一口气。
所以啊,巷道底鼓的处理方法有很多,要根据具体情况选择合适的方法。
不能盲目乱搞,不然可能会越弄越糟。
你要是遇到巷道底鼓的问题,就好好想想办法,肯定能解决的。
巷道底鼓类型及治理措施

巷道底鼓治理底板一般做成水平的,从形状上看不如拱形稳定,而且底板跨度比边墙高度要大,因此底板支护难度比顶板和两帮不小。
底鼓问题的出现与人们对底板支护不重视有关,顶与帮支护力度都比较大,底板则是一个薄弱部位。
经常是不采取任何支护措施.1.底鼓类型1)低强度或破碎软岩挤入性底鼓第一种情况底板岩石强度低、破碎,如软砂岩等,两帮和顶板岩层完整、强度大大高于底板。
底鼓机理是两帮的压模效应和在水平应力作用下底板被挤入巷道内。
淮北芦岭矿6号交岔点,顶、帮用U钢支护,底板为后6m的粘土岩,并且没有支护,在两帮压模效应和地应力作用下,巷道底板鼓起1200mm。
第二种情况整个巷道位于极软岩层中淮南谢桥矿c组大巷位于松软的泥岩中,层理发育,埋深440m,断面高4m,宽5.6m。
全断面锚喷支护,缝管锚杆长1.8 m,0.5×0.5 m布置,顶帮喷浆厚度20 mm,底板100mm。
巷道开挖70天后底鼓1000mm,.原因缝管锚杆支护强度不足。
第三种情况碎张性底鼓巷道整个围岩(顶、底、帮)都在破碎岩层中,此时不存在压模效应,顶和帮施加支护,底板不支护,在地应力作用下底板岩石挤入巷道内。
徐州柳新况211工作面运输巷位于断层附近,围岩破碎,在地应力作用下,破碎围岩产生显著碎胀变形,底板没有支护措施,碎岩从底板挤入巷道,巷道由梯形变为矩形。
(2)遇水膨胀性底鼓当底板是遇水膨胀岩石时,由于水的作用,岩石体积增大,底板挤入巷道。
(3)薄层状岩石溃折性底鼓(结构性失稳底鼓)当底板是层状岩体时,岩层厚度小于巷道跨度的1/8~1/15时,在水平应力作用下,岩层发生溃折失稳,底板鼓起。
实例:龙口洼里矿底板为层状页岩,开挖后底板鼓起1000mm。
此类底鼓与巷道跨度关系密切。
(4)剪切错动性底鼓(高应力剪切性底鼓)底板岩石较完整,层厚大于巷道跨度的1/7,不会形成溃折性底鼓。
在高应力作用下,底板角部应力集中,被剪切破坏,形成底鼓。
13.2 有限元研究的某些结论在底板角部形成应力集中也时在角部最大集中系数达4,底板出现塑性区。
底鼓的原因与防治

底鼓1.定义与介绍受采掘工程的影响,巷道顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内产生位移,巷道底板向上隆起的现象即称之为底鼓,也有文献称底臌。
底鼓所导致的巷道断面缩小、阻碍运输和行人、妨碍矿井通风,使得许多矿井不得不投入大量的人力和物力去做“挖底”等临时的处理工作,严重的会造成整条巷道的报废,对矿山的生产与安全产生很大的制约。
2.巷道底鼓的原因引起巷道底鼓的原因主要来源于两方面: 地质因素和人为因素。
2.1地质因素2.1.1 地质构造地质构造主要表现为断层和褶曲,在支承压力影响下,岩体就由弹性应力状态转变为塑性应力状态,导致岩体中出现连续剪切滑动面,最终因底板岩层失稳、破裂而引起严重底鼓。
2.1.2 水理作用巷道在施工过程中,由于水的渗入,增强了岩体的塑性流变和膨胀流变,致使岩体的承载能力明显降低,在高支承压力作用下迫使巷道围岩沿四周向巷道内挤压,在岩体薄弱环节形成鼓胀和应力集中释放区,造成底鼓。
2.1.3围岩性质具有底鼓现象的矿井中,巷道底板往往是松软的粘土层、页岩或其它强度较低的岩石。
在围岩压力作用下,导致巷道两帮内移、底板鼓起。
2.2人为因素2.2.1巷道布置巷道布置在地质构造带时,构造应力集中。
在断层带附近,上覆岩层在能量传递过程中阻断了能量传递的连续性,在围岩体薄弱环节尤其是未支护的巷道底板岩层中,产生强烈底鼓; 在褶曲地带,尤其是向背斜轴部也是高应力集中区,如果弹性变形能得不到有效释放,可能在围岩体两帮产生挤压变形,之后能量进一步向底板转移,促使底板抬高、鼓出。
2.2.2支护强度巷道开挖后,围岩暴露于空气中,两帮煤岩体在高支承压力作用下形成一定范围内的破碎区和塑性流动区,如果巷道未采取有效支护或支护强度不足以抵抗外界的变形,围岩体就向巷道内挤压,形成“二次水平应力”,随着时间的推移,巷道两帮支承压力不断向围岩体内部移动,而两帮和底板岩层的塑性流动区也不断扩大,并且伴随着顶板和两帮的下沉,导致底角岩体不断涌向巷道内,形成底鼓。
采动巷道底鼓机理与控制技术

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。
巷道发生底鼓的原因与针对性防治措施

巷道发生底鼓的原因与针对性防治措施构造应力、水理作用、底板岩性及支护强度等因素极易引起巷道出现底鼓现象,使得巷道断面缩小,对通风、运输等造成很大障碍,严重阻碍了采掘工程的正常进行,不但会增加成本,还有可能影响到安全。
因此,在巷道发生底鼓现象时,应尽快对其原因加以确定,然后采取相应的有效对策,如对巷道进行合理布置、加固底板支护、底板防治水等,通过这些措施,将底鼓部分的岩石彻底清除,或对底鼓量进行严格控制,保证巷道畅通,进而促进采掘工作能够顺利开展。
标签:巷道底鼓;构造应力;支护强度引言煤炭是我国的重要资源,用途极广,在生产生活中起着不可代替的作用,其开采工作难度较大,尤其是近些年,随着开采技术和工艺的不断更新,煤炭正从表面开采向深部开采过度,受地应力等多方面影响,巷道的两侧岩体和顶板底板会受力而挤压,出现变形、位移等现象,以至于巷道底板会因压力而向上隆起,阻碍了开采进度和效率,所以,在当前时代,应结合先进技术采取合适的方法对此现象加以解决。
1 工程概况某段煤矿厚度约为4m,顶板岩性以泥岩为主,令包括有粉砂岩、砂质泥岩等,底板则主要是泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩以及中细粒砂岩等,该段回采巷道存在较严重的底鼓问题,加大了开采难度,尤其是某工作面顺槽,回采时巷道的底鼓量约为1700mm,掘进时需要人工卧底2-3次,回采时仍需卧底2-3次,需耗费大量人力,使得开采效率有所降低,且煤矿安全得不到有力的保障。
为使煤矿得到进一步开采,提高安全保证,应对巷道底鼓的产生原因进行分析研究,并做好相应的防范工作。
2 巷道底鼓的产生原因2.1 构造应力地质构造有其自身特点,在运动时会对岩体产生一定的应力,即构造应力,方向性较为明显,多为水平应力。
在煤层较厚的地方,受构造应力影响,底板岩层容易褶曲,向上鼓起。
构造应力对底板岩层破坏很大,极易引起巷道的底鼓现象。
2.2 底板岩性底鼓多由巷道两侧的围岩变形位移引起,可见,围岩的结构组成及自身强度与巷道底鼓密切相关,如果围岩多是灰岩、砂岩时,因其比较坚硬,状态相对稳定,底鼓发生率较低;若围岩是泥岩或页岩等软弱岩体时,因呈裂隙发育,容易吸水,受到地应力时,以产生底鼓。
回采巷道底鼓防治措施

永川煤矿回采巷道底鼓防治措施引言底鼓、冒顶及侧突是巷道发生变形破坏的三种主要表现形式。
大量实测数据表明,巷道变形破坏大约有2/3是由底鼓引起的。
底鼓的主要危害是缩小了巷道断面,致使行人、运输、供排水、井下通风等都受到影响,严重影响矿山的安全生产。
因此,研究巷道底鼓危害及其影响因素,做出合理的防治措施,提高作业人员安全环境,有实际应用价值。
1.巷道底鼓的危害长期以来,控制巷道底鼓一直是矿井维护的重大问题之一。
随着开采深部增加,回采巷道底鼓越来越多,给生产和安全带来了四个问题:(1)底鼓造成运输轨道隆起,给运输带来安全隐患;(2)底鼓造成巷道通风断面缩小,风阻增加,风速时常超限,严重影响通风安全;(3)底鼓造成巷道维护消耗大量人、财、物、多次起底满足生产需要;(4)底鼓造成巷道支架失稳。
为此,研究解决回采巷道底鼓影响安全生产问题成为现有巷道支护进行补充完善的一项很重要的工作。
2.影响巷道底鼓的主要因素研究表明,底板岩性、围岩应力、巷道断面和形状、巷道积水、支护强度等,都是影响巷道底鼓的主要因素。
2.1底板岩性巷道中,底板岩层的强度和结构状态对巷道底鼓起着决定性作用,主要表现在为:底板岩层的结构状态决定着巷道底鼓的类型;底板岩层的强度、分层厚度和破碎程度决定着地鼓量的大小。
2.2围岩应力巷道开挖使得底板岩层局部和部分卸载,随即将产生弹性恢复。
当应力超过岩层的屈服强度时,就会产生塑性变形,软岩在应力偏量达到一定数值后会产生扩容现象,造成岩石体积增加。
巷道开挖后,导致底板岩层局部区域垂直应力降低,水平应力增加,必然引起应力偏量的增加,因而扩容变形是引起巷道底鼓的一个重要原因。
2.3巷道断面和形状巷道掘进中,断面及形状设计应满足通风、运输、行人等安全要求。
开挖面积过或形状不同将引起巷道收敛变形造成巷道底鼓。
2.4巷道积水底板岩层含水,水的存在和对岩石的浸泡作用将导致岩体强度的减弱,浸水后的巷道底板往往产生严重的底鼓,一般表现为三个方面:(1)底板岩层浸水后,其强度降低,从而史容易破坏;(2)泥质胶结的岩层,浸水后易破碎、泥化、崩解,甚至强度完全丧失;(3)当底板岩层中含有蒙脱石、伊利石等膨胀性岩层时,浸水后会产生膨胀性底鼓。
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巷道底鼓原因分析及治理措施
发表时间:2019-12-12T13:47:59.943Z 来源:《科学与技术》2019年第15期作者:李坤[导读] 底鼓是矿井巷道中常发生的一种动力现象。
本文结合实际情况简单阐述了巷道底鼓的原因,并探讨了底鼓治理措施,对提高人员安全有着重大的理论意义和实际应用价值。
摘要:底鼓是矿井巷道中常发生的一种动力现象。
本文结合实际情况简单阐述了巷道底鼓的原因,并探讨了底鼓治理措施,对提高人员安全有着重大的理论意义和实际应用价值。
关键词:巷道;底鼓;原因;治理长期以来,国内外许多专家学者对煤矿巷道底鼓机理和控制技术作了大量的研究工作,提出了许多底鼓控制技术。
研究表明,引起巷道底鼓的因素有很多,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。
有效控制底鼓的方法大致分为两类:一类是防止,即采取措施将底鼓量减少到允许的范围内;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。
1 底鼓的危害
底鼓所导致的巷道断面缩小、阻碍运输和行人、妨碍矿井通风,使得许多矿井不得不投入大量的人力和物力去做"挖底"等临时的处理工作,严重的会造成整条巷道的报废,对矿山的生产与安全产生很大的制约。
2巷道底鼓原因
2.1 巷道围岩性质及地压影响大
围岩性质和结构对巷道底臌起着决定性作用,底板岩石的坚硬程度和厚度,决定着底臌量的大小。
另外围岩中存在高地压是造成巷道底鼓的决定性因素,深部巷道遇到底鼓的情况比浅部巷道多,这完全是由于地压增高所致。
再加上各项采掘活动的持续深入及地应力的增加,导致部分区域应力非常集中,顶压过大则压力巷道两帮就会将压力传至底板,底板没有相关支护则不能承受更大的压力,最终出现形变现象且向上鼓起,这就是底鼓现象。
2.2 巷道底板岩石弱化
随着采掘程度加深,铅直地应力或者是水平地应力随之加大,导致深层巷道掘进之后围岩出现松动圈,围岩承受的荷载力也持续降低。
巷道临近位置集中荷载量超出了围岩自身承载力,造成巷道顶板下降和两帮移动量提升,以至巷道围岩塑性区域的范围加大。
加之部分地质构造应力对其所造成的影响,巷道围岩出现软岩。
采掘深度加深及地温偏高,最终造成围岩出现更大的塑性形变。
通常巷道底部是没有任何支护条件的,不能控制塑性区域扩张外部阻力,导致巷道底部围岩弱化,从而极易出现底鼓现象。
2.3 巷道形状和规格影响
特别宽大的巷道比窄巷道易发生底鼓,然而,巷道的宽度是由采矿作业而决定的。
在某些情况下,特别是辅助巷道,宽度能保持在一定限度以内,而通过增加巷道高度使横截面保持不变。
2.4 水理作用
通常巷道出现底鼓现象均是由于底板受水浸泡,底板被水浸泡抗压强度受到影响。
巷道底板岩石在受水浸泡之后呈现较为破碎的状态,加之巷道底板岩石中具有高岭土等,这时就会出现膨胀且出现底鼓。
3底鼓防治措施
3.1 合理的巷道布置
巷道轴向与构造应力方向之间夹角不同,巷道围岩水平应力集中程度有很大差异。
因此,在构造应力影响较强烈的区域,要重视巷道布置方向,依靠正确调整巷道方向与构造应力方向间的关系,削减构造应力对巷道围岩稳定性的影响。
3.2 卸压法
卸压法的实质是采用一些人为的措施改变巷道围岩的应力状态,使底板岩层处于应力降低区,从而保证底板岩层的稳定状态。
它特别适用于控制高地应力的巷道底鼓。
底板卸压法主要有: (1)切缝。
底板切缝可以造成底板中最大水平挤压力向围岩深部转移,从而使底板中可能因围岩褶皱而产生的底鼓影响力向巷道深部转移。
(2)松动爆破。
在巷道底板内进行松动爆破后,爆破孔底周围出现许多裂隙,致使底板的围岩与深部散离,处于高应力状态的底板岩层成为卸压区,使应力向岩体深部转移。
(3)钻孔。
通过在底板中打钻孔,以降低底板围岩的应力来防治巷道发生底鼓。
3.3加固法
加固法通过提高底板围岩强度或提高对底板围岩的支护力来达到控制底鼓的目的,是一种最常用的底鼓控制方法。
对巷道底板或两帮围岩加固,提高围岩的强度在一定范围内,减少底鼓。
常用强化封闭框架、地面注浆加固方法,底板加固法等。
其中,封闭控制底鼓可分为两大类:刚性支承,如圆形金属支架、钢筋混凝土环支架;可缩性的支持,如金属圆形,马蹄形状和圆形支架等。
3.4加强巷道中水的控制
在很多地下巷道中都有水的存在,而水的存在是造成巷道底鼓的重要原因,因为水的侵蚀会使自然界中几乎所有矿物强度软化。
因此重要的是使用什么方法来保证底板不受水的严重影响。
这就要求地下巷道排水要及时和通畅,同时要求高标准的排水。
3.5 底板注浆
底板注浆一般用于加固已破碎的岩石,提高岩层抗底鼓的能力。
当底板岩石承受的压力超过岩体本身的强度,产生裂隙和裂缝时,应采用注浆的办法使底板岩层的强度提高,达到防治底板底鼓的目的。
由于所选择的注浆形式、注浆材料、注浆压力和注浆时间长短不同,岩层中的裂隙可能全部或部分被粘合,当注浆压力高于围岩强度时,就产生新的裂隙并有浆液渗入。
3.6 联合法
联合法即将加固法与卸压法的技术联合起来,一方面利用卸压法将巷道周边(特别是底板)的应力向围岩深部转移,降低围岩的应力集中系数,另一方面采用支护加固法对巷道围岩进行支护和加固,提高围岩的整体强度和自支承能力,并给予一定的支护力。
此法适合应力集中程度大、底鼓严重的情形。
3.7巷道壁充填法
在巷道和未采煤柱之间的巷道壁充填,主要是通过把侧翼地层压力支点转移到远离巷道的地方而改善压力分布。
从而增加底板粘土从未采煤柱的下面向巷道流动的阻力。
另外一种用于永久性巷道的底板支护是,在巷道底板上先挖出矩形坑槽,然后再填以遇水硬结的材料,使之成为混凝土反拱。
这种支护具有较高而且平均一致作用于底板上的支护阻力。
加装可伸缩支撑件可进一步加强混凝土反拱,使其获得更大的抵抗底鼓的残余变形阻力的能力。
3.8 封闭式巷道支架
采用全封闭式巷道支架被证明是一种防治底鼓的有效措施,与其他措施相比,具有简单易行、适用范围广及效果显著等优点。
封闭式支架的特点是具有底拱,支架抵抗巷道两帮内移的能力大大加强,减少了巷道底板所承受的水平力,控制了巷道底板岩层的离层和断裂。
支架底拱对底板的支撑力改变了巷道底板岩层的受力状态,使底板岩层由两向受力变为三向受力,从而大大提高了围岩的强度,增加了巷道围岩的稳定性,有利于围岩承载圈的形成。
4 结束语
巷道底鼓是现在煤矿开采时常遇到的现象,对矿井的安全生产有很大的影响。
要想使矿井安全,减少巷道破坏变形,达到高产高效,必须根据巷道岩层的特征、底鼓的成因及矿山的技术经济条件选择相应的防治办法。
在采用底鼓控制技术后,也一定要配合量测监控,以便及时调整支护参数。
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