建莊煤礦采區(qū)巷道底臌機(jī)理及其控制技術(shù)研究.pdf

1、巷道底臌一直是煤礦開采過程中的一項(xiàng)技術(shù)難題，開展采區(qū)巷道底臌機(jī)理及其控制技術(shù)研究具有十分重要的工程價值。本文以建莊煤礦采區(qū)巷道為依托，采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗(yàn)相結(jié)合的方法對建莊煤礦采區(qū)巷道的底臌機(jī)理及控制技術(shù)進(jìn)行了研究。主要工作和結(jié)論有：
　?。?）研究了建莊煤礦采區(qū)巷道底板煤及巖石的物理力學(xué)性質(zhì)及膨脹性等特性，研究結(jié)果表明：底板巖石的軟化系數(shù)很低，自由膨脹率、側(cè)向約束膨脹率以及膨脹應(yīng)力均很小，基本沒有膨脹性，不

2、含有膨脹性組分，采區(qū)巷道底臌屬于應(yīng)力型底臌。
　　（2）完成了采區(qū)巷道底臌機(jī)理及影響因素的研究。研究表明采區(qū)巷道底臌主要是由于巷道強(qiáng)頂強(qiáng)幫的支護(hù)條件下，圍巖應(yīng)力在支護(hù)強(qiáng)度薄弱的底板處集中并釋放，同時受到水及相鄰采面采動影響，加速底板巖層變形，最終導(dǎo)致底板巖層失穩(wěn)破壞，產(chǎn)生彎曲位移，向上隆起，形成底臌；總結(jié)得出影響因素主要包括應(yīng)力、水、支護(hù)強(qiáng)度及支承壓力等。
　?。?）制定了底臌控制方案。采用“強(qiáng)幫強(qiáng)頂、底板卸壓、底角加固”的

3、復(fù)合支護(hù)進(jìn)行底臌治理，通過底板切槽，減小底板內(nèi)應(yīng)力，同時通過底角加固將巷道底板的應(yīng)力盡量向巷道圍巖深部轉(zhuǎn)移，并提高底板圍巖強(qiáng)度和承載能力。應(yīng)用FLAC3D數(shù)值模擬軟件，對兩種不同工況下巷道變形進(jìn)行預(yù)測對比分析，結(jié)果表明：底臌控制方案能夠有效控制采區(qū)巷道底臌。
　?。?）開展了針對底臌控制方案的現(xiàn)場試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：采區(qū)巷道底板位移減小，卸壓槽深度基本不變，寬度逐漸縮小，較好控制了采區(qū)巷道底臌，可保證煤礦安全生產(chǎn)，底臌控制方案合理