軟巖巷道底鼓的防治試驗(yàn)與研究.pdf

1、近年來由于煤炭需求量的增加，使得對(duì)產(chǎn)量和采掘效率提出了更高求，同時(shí)也推動(dòng)了開采方法和開采技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進(jìn)步。產(chǎn)量和效率的提高必然促使著開采設(shè)備的機(jī)械化和大型化程度提高，因此使得煤巷斷面的尺寸也變得越來越大，用以確保大型機(jī)械設(shè)備的運(yùn)輸通暢，正常工作生產(chǎn)的通風(fēng)以及安全行人的要求。而隨著大斷面巷道在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越多，同時(shí)也帶來很多巷道圍巖變形破壞的問題，其中巷道底鼓的問題就開始變的頻繁，特別是在底板為軟弱和破碎巖體的情況下更為突出，

2、并且隨著開采技術(shù)的不斷進(jìn)步以及開采深度的增加很有可能變得更加突出。同時(shí)底鼓嚴(yán)重的情況下會(huì)使巷道斷面縮小，底板不平，從而給礦井通風(fēng)，運(yùn)輸及工作帶來諸多不利因素;更強(qiáng)烈的底鼓會(huì)使整個(gè)巷道失穩(wěn)甚至整個(gè)巷道報(bào)廢，進(jìn)而導(dǎo)致維修工作量較大，而且還會(huì)妨礙礦井的安全生產(chǎn)。因此，底鼓的防治研究特別是軟巖底鼓的防治研究對(duì)軟巖礦井的生產(chǎn)有著重要的影響和意義。
　　 本文主要是以山西某礦回風(fēng)上山巷道作為研究對(duì)象，通過運(yùn)用彈塑性力學(xué)和巖石力學(xué)分析得出底板

3、某點(diǎn)所受應(yīng)力和位移變化的公式，并對(duì)該點(diǎn)所受應(yīng)力進(jìn)行分析，即:σxe＜0時(shí)，其所受高應(yīng)力為指向巷道的拉應(yīng)力，反之則受到垂直向下的壓應(yīng)力，等于零時(shí)則不受力。在σxe＜0向σxe＞0過渡時(shí)，底板先受到拉應(yīng)力發(fā)生破壞，直到大于零時(shí)其所受壓應(yīng)力引起的破壞才比較大，但是這時(shí)底鼓向垂直方向的變形主要是由水平應(yīng)力所引起的。同時(shí)，當(dāng)|σxe|＞σt時(shí)，巖體發(fā)生則發(fā)生脆性拉破壞，|σxe|＞σR，則發(fā)生脆性壓破壞。與此同時(shí)，還根據(jù)底鼓產(chǎn)生的機(jī)理以及引起底鼓

4、的因素分析得出了不同條件下底鼓量的計(jì)算公式。
　　 采用實(shí)驗(yàn)室相似模擬和FLAC數(shù)值模擬的手段，理論分析研究其巷道產(chǎn)生嚴(yán)重底鼓現(xiàn)象的原因以及治理底鼓的措施，并通過對(duì)該地質(zhì)條件下，無支護(hù)巷道的相似模擬與數(shù)值模擬的對(duì)比分析，得出其巷道圍巖變形破壞的原因，以及斷定底鼓的類型。同時(shí)也是對(duì)數(shù)值模擬是否具有可靠性進(jìn)行印證。
　　 采用FLAC對(duì)原支護(hù)條件下的巷道進(jìn)行模擬分析，并對(duì)所提出的兩種治理巷道底鼓措施即切槽卸壓治理底鼓和切槽卸