巷道底鼓的防治措施
平煤集团各矿井巷道底鼓防治技术
煤炭科技 开拓与开采兖州煤业股份有限公司协办平煤集团各矿井巷道底鼓防治技术赵晓举1,2(1 河南理工大学,河南省焦作市,454003;2 平顶山煤业(集团)有限责任公司,河南省平顶山市,467000)!!摘!要!随着矿井开采深度的不断增加,巷道底鼓问题日趋严重,巷道底鼓已成为巷道支护中最难解决的问题之一。
论文结合平煤集团各矿的生产实际,通过分析巷道底鼓原因和形式,提出了巷道底鼓防治措施,现场应用表明,采用综合防治底板底鼓措施能够有效预防和治理矿井巷道底鼓。
关键词!深部开采!巷道底鼓!矿井支护中图分类号!T D327 3!!文献标识码!CPingdingshan Coal G roup:preventive and control technologyagainst roadway floor heave in its coal minesZhao Xiaoju1,2(1 H enan U niver sity o f Science and T echno lo gy,Jiao zuo,Henan pr ovince,4540032 P ingdingshan Co al(Gr oup)Co L td ,Ping ding shan,H enan pro vince,467000)!!Abstract!Wit h the increase of mining depth,floor heave beco mes mor e and mo re ser ious w hich presents one of the har dest to handle problems in r oadw ay maintenance On the basis of the actual co al pro ductio n practices plus a nalysis of the r easo ns and phino mena of r oadway flo or heaves in the coal mines affiliated to Ping ding shan Coa l Gr oup,the o n-site application o f t he preventiv e and contr ol measures ag ainst roadwa y floo r heave pr oposed by this pa per indicates that the emplo yment of these comprehensive measures against ro adw ay floo r heav e can effectively prevent and contro l the said lo ng standing pr oblemKey words!deep mining,r oadway flo or heave,mine suppo rt1!平煤集团软岩巷道底鼓现状平煤集团大部分矿井地质条件复杂,特别是己组煤层采深已超过800m,赋存区域煤质松软破碎,煤层普氏系数f∀1,顶底板岩层普氏系数f =4~6,巷道在开挖后2~3个月就开始变形失稳,显现出底鼓量大、两帮收敛、顶板下沉,很快就造成巷道破坏。
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。
双富煤矿主井井底底鼓治理技术方案
2、锚杆规格为￠20－2000mm，左旋无纵筋螺纹钢锚杆，扭距为100N.m.托板规格为100×100×8mm，采用Q235钢板加工。
3、所铺设金属网规格为1×2米，要求双丝双扣隔孔相联。所采用金属网用8号铅丝加工而成。
双富煤矿主井井底底鼓治理技术方案
一、概况
主井井底 米－ 米处巷道受压较大，出现严重底鼓，影响了主皮带出煤系统的安全运行，需采取措施对底鼓段进行治理。 理底鼓：
清理完底鼓段的浮渣，清理到硬底。对底鼓段打锚杆挂网加固底板，加固完成后，用混凝土进行硬化。
三、技术要求
4、混凝土采用C20标准。硬化厚度为100mm。
5、所加固段必须清理完浮渣，巷道底板清理到硬底。
四、安全措施
1、压风管路接口，必须连接牢固。
2、打锚杆作业时，袖口必须收紧，防止锚头绞手。
3、锚杆扭距要达到设计标准。
4、联网要符合要求。
巷道底鼓地质原因与防治措施研究
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。
巷道底鼓防治措施
、 、
力就 越 大
主 要 有 以下
。
当围 岩 压 力超 过 岩 石 本 身 的 强 度
时
,
岩 层 的 稳 定 状 态 就 会被 破 坏
,
对 于 一般
3
:
的 煤 系地 层
开 采 深 度 每 增加
0
.
米
,
压力
岩 石 本 身 的 机 械 物 理 性质
、
如岩 石
、
就 升高0 0 7 公斤 / 厘 米 气 根 据巷 道 底 板 的 岩性 和 围岩 压 力 的 作 用
粼百
( 1 )
Z
·
公斤
刀一炸 药包 的 爆 破效 率
0 (
.
7 ~ 0 7 6 8 )
.
双 排 爆破 孔 深 h 式中
G
K
,
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·
,
·
K
K。
·
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( 2 )
一 般 可 用 下列 经 验 公 式 计 算 空 洞 直 径 :
D
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.
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,
·
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K
4
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,
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,
,
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一 与孔 深 有关 的 系 数
K
`
当孔 深 小 于
,
一装药 量
。
公斤
米时
=
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.
56
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0
58
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,
K
底鼓巷道围岩综合治理措施研究
底鼓巷道围岩综合治理措施研究摘要：涡北煤矿长期受巷道变形影响，如何提高围岩强度、制定围岩治理方案，使巷道在有效地服务年限内服务生产，避免前掘后改的现象，满足矿井安全高效生产，显得尤为重要。
本文分析了巷道的受力特征，重点从治理巷道底鼓这方面来论述。
关键词：围岩；底鼓；研究；治理方案1巷道围岩结构稳定特征从巷道围岩空间状态来看，巷道是由顶板、帮部和底板组成的复杂结构体，各部分在矿山压力作用下的受力状态不同，其围岩性质往往也存在着很大的差异。
当巷道顶板岩性为强度较低的泥岩，其他部位为砂岩时，巷道顶板发生明显的弯曲下沉，直接影响到巷道上部的稳定性，顶板过度弯曲下沉将导致其断裂和破碎，顶板低强度部分应作为支护重点管理。
当巷道底板为软弱层时，巷道支护的重点应在底板，底板在水平集中应力作用下的地鼓变形十分明显，围岩控制的重点将是地鼓。
当巷道两帮结构为软弱岩层时,巷道围岩变形主要表现为两帮岩层在垂直集中应力作用下的内移，两帮变形在中部和上部比较突出,巷道支护和让压的重点在两帮。
当巷道围岩性质没有显著差异时,围岩各部分都会发生相应的变形,可以采用通常的支护理论于设计方法进行加固支护设计。
2巷道围岩加固措施无论是回采巷道还是准备巷道，都存在仅有某-局部稳定性差的问题。
这种情况下,若仅为了巷道局部的稳定性而采取保守的支护方式会造成浪费，若对该局部考虑不够又容易导致局部破坏从而影响整条巷道的使用，因此有必要针对性地控制局部稳定,另一方面充分发挥稳定部分的自承能力。
对局部稳定性差的围岩进行控制有三种方法：（1）改善局部围岩应力状态，进行卸压保护；（2）加固巷道局部围岩；（3）前两条共同作用。
巷道围岩加固及卸压的重点在底板。
因为对于稳定性较好的巷道来说，一般不需要采用封闭式支架，这样顶板及两帮均能得到有效的支护，唯有底板在自身属于不稳定类别时容易引起地鼓，造成顶底板移近量过大。
我矿三条巷道的地鼓形式不同，虽然存在绝对的底板鼓出和屈曲破坏的情况，大多数情况下地鼓是两者的组合，支架腿部钻底也使地鼓问题恶化。
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。
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巷道底鼓的防治措施
【摘要】本文通过对软岩巷道底鼓发生原因的分析，得出了软岩巷道特别是膨胀岩巷道发生底鼓的主要原因是由于底板浸水及巷地压所致，分析巷道底fku鼓的机理和类型，提出巷道底鼓的防治措施，得出了一些有益的结论。
【关键词】底鼓；软岩；措施
0 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，研究巷道底鼓发生机理及其影响因素，做出合理的防治措施，对保证我国深部资源开采，提高人员安全作业，有着重大的理论意义和实际应用价值。
1 底板岩层鼓入巷道的方式及机理
（1）挤压流动性底鼓。
通常发生在直接底板为软弱岩层（如粘土、煤等），两帮和顶板比完整的情况下。
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抗日压流动。
（2）褶皱性底鼓。
通常发生在巷道底板为层状岩石，其底鼓机理是底板岩层在平行层理方向的压力作用下，向底板临空方向饶曲而失稳，底板岩层的分层越薄，巷道宽度越大，所需的挤压力越小，越易发生饶曲性底鼓。
（3）剪切错动性底鼓。
主要发生在直接底板。
即使是整体性结构岩层，但在高应力作用下，巷道底板也易遭到剪切破坏，或者在巷道底角产生很高的剪切应力而引起楔形破坏。
（4）遇水膨胀性底鼓。
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。
工程中遇到的膨胀性岩石有两种：一种是化学转化膨胀岩石；另一种膨胀岩石是指含有强亲水性粘土矿物的粘土类岩石。
它与前述的各类底鼓的主要区别为底鼓是山底板吸水膨胀引起的，底鼓的机理不同，治理方法也应有所不同。
2 影响巷道底鼓的主要因素
底板软弱、地压、巷道的大小和形状、巷道积水等，都是影响巷道底鼓的主要因素。
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，软岩的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。
而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，其强底降低，从而容易破坏。
（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石、伊利石等膨胀性岩层时，浸水后会产生膨胀性底鼓。
因此，巷道积水问题的治理是控制巷道底鼓的重要环节；巷道底板通常处于敞开不支护状态是巷道底鼓量大于顶板下沉量的主要因素。
尤其是遇水崩解或膨胀的粘土岩和泥质岩层，底板及时支护和封闭是控制底鼓的根本措施。
3 主要治理措施
研究软岩物理力学性质及底鼓机理的目的在于选择合理的防治措施。
对巷道底鼓的防治总体上可概括为加固法和卸压法两大类。
加固法主要有底板锚杆、底板注浆、封闭式金属支架、混凝、反拱等；卸压法主要有底板叨缝、底板钻孔、底板松动爆破、两帮切槽、顶部卸压槽等。
根据对回采巷道底板的滑移线场分析，采用锚杆支护加强巷道底鼓及两帮的岩石强度，不失足为解决的底鼓的一种更为有效、经济的好方法。
锚杆防治巷道底鼓是支扩加固防潮巷道底鼓方法之一。
锚杆支护作为一种行之有效的支记方式已广泛应用于煤矿开采等地下工程的维护领域。
在适当的条件下，它对巷道围岩有良好的控制效果。
底板锚杆能否有效地控制软岩巷道底鼓，主要取决于底板岩层性质和底鼓的类型。
综上所述将治理措施总结为以下五点：
（1）增加底板的变形阻力。
主要措施有砌筑可伸缩件的混凝土反拱、架设可缩性封闭支架等。
（2）提高底板围岩的强度。
使用合格的支护材料、打底板锚杆、底板注浆加固等。
（3）治水防底鼓。
正在施工的巷道水比较多，如打眼、防尘水等。
主要措施为哪里有水哪里治，能排则排，能导则导，能疏则疏，防止跑、冒、滴、漏等，尽量保证巷道内不积水。
（4）加固巷道帮、角控制底鼓。
一般沿煤掘进的巷道，两帮煤层的强度比顶底板低，一般巷道塑性区发生在两帮和角部，其范围大小对巷道的变形和底鼓的影响最大。
所以巷道开挖后要尽量加固煤帮和角部。
通过加固巷道帮、角，减少巷道两帮破裂围岩压缩下沉所造成的底鼓、体积膨胀量、顶板的破裂和离层，从而减少巷道底鼓和顶板下沉。
（5）加大巷道断面。
为了不影响巷道使用，通过以前的矿压观测资料，设计时在巷道使用断面的基础上考虑巷道最大变形量。
4 结论
由于巷道底鼓的原因各异，因此，防治巷道底鼓的方法也要根据其成因及矿山的技术经济条件选择相应的防治办法。
木锚杆和钢锚杆是控制巷道底鼓比较有效的方法。
目前，国内外在预防和处理巷道底鼓方面取得一定的进展，成功的防治有底板锚杆、底板切缝、加固底板碎石垫层、可伸缩支撑件的混凝土反拱、底板注浆，以及采用底梁加锚杆和板切缝加锚杆等。