防治矿山巷道底鼓之方法

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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。

巷道底鼓防治措施

一
、、
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
,
=
10 K
·
,
·
K
K。
·
粼万
( 2 )
一般可用下列经验公式计算空洞直径 :
D
=
7
4
.
ZK
,
·
K
Z·
K
4
粼百
,
.
( 6)
h
一炮眼深度
,
,
米
,
式中
2
K
,
一与孔深有关的系数
K
`
当孔深小于
,
一装药量
。
公斤
米时
=
0 5 5~ 0
.
56
一据炸药种类确定的系数
0
58
硝馁炸药
,
K

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。

回采巷道底鼓特性及其整治方案

回采巷道底鼓特性及其整治方案针对我国煤炭开采过程中，回采巷道底鼓现象的特性研究，探讨底板岩层鼓入巷道的方式及机理。

总结巷道底鼓现象的防治措施：（1）底板锚杆；（3）底板注浆；（2）巷道底板开卸压槽（孔）。

标签：回采巷道底鼓底板锚杆卸压1引言随着我国地下煤炭的开采，近些年来煤炭开采逐渐走向深部，进而地应力相应增大，巷道底鼓问题日趋严重，从而暴露出很多影响煤矿安全生产的问题[1]。

底鼓是煤矿井巷中经常发生的一种动力现象。

巷道掘进后，围岩由三向应力状态转变为二向应力状态，在复杂的集中应力影响下，底板岩层拉伸破坏形成底鼓。

大量实测数据表明，巷道变形大约有2/3体现为底鼓。

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，因底鼓而造成巷道报废的现象也时有发生，严重影响了矿山的安全生产。

因此，研究巷道底鼓的机理、预测方法及防治措施等问题，对于我国深部资源开采，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。

回采巷道的底鼓主要发生在工作面回采期间，是主要由工作面超前支承压力等原因而诱发的岩层运动。

回采巷道是否底鼓及底鼓的强弱与底板岩层的应力分布有关，而底板岩层的应力分布除了与本身的力学特性有关外，还与两帮、底板及顶板的力学特性有关。

众所周知，当水平应力垂直于巷道轴线时，巷道最不利于维护，这个因素设计者已考虑到这一点，但地应力往往比较复杂，尤其是局部的应力集中，再加上回采时的扰动，应力状态在局部区域常常发生变化，所以采取避开高应力区布置巷道，条件有时是不允许的。

另一方面由于开采系统的综合布局，不可避免的有一些巷道与最大水平主应力的方向垂直或斜交[2]。

所以要针对实际情况，采取主动的控制，而不是被动地去适应。

我省矿井绝大多数矿井巷道有底鼓现象，因其安全隐患远低于顶板事故，所以往往被人忽略，生产中发现产生底鼓，只好被动地采取掘底，甚至进行二次或三次掘底以满足生产需求，尤其是皮带运输顺槽，在回采动压的作用下，巷道底鼓更为严重，直接影响皮带的运输，采取的措施就是停止生产，掘底重新安装皮带架，虽然造不成事故，但严重影响生产效率。

安全巷道底鼓的防治措施

引曹
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。而浸水后的巷道底板往往产生严重的底鼓，一般表现为
二个方面：
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。
不同，治理方法也应有所不同。
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
（２）饶曲褶皱性底鼓。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Ｉ（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

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。

井巷工程：巷道底鼓的防治

2．底板防治水底板有积水时应及时排掉，对含水量大、渗透性强的强含水层，多采用疏干措施。在含水量不大或渗透性较差的岩层中，一般采用及时封闭措施。
第十三章巷道维护与维修
3.支护加固方法支护加固方法是对具有底鼓趋势的软岩巷道底板或
两帮岩层进行锚杆支护，注浆加固和封闭式支架支护，增加底板岩层强度和改善受力状态。
2．围岩应力状态
3．时间效应 4．软岩物化性质
及力学性质的相互影响
料石碹支护严重底臌
第十三章巷道维护与维修
三、软岩巷道底鼓的防治目前防治底鼓的措施可分为五种方式： 1．起底起底是现场应用很广泛的一种治理底鼓的方法，是
一种消极的治理底鼓的措施。在具有强烈底鼓趋势的软岩巷道中，往往需要多次起底，不仅起底工程量大、费用高，而且还影响两帮及顶板岩层的稳定性。
制的复合类型，有时需要采用联合支护的方法，把不同的防治底鼓的方法结合起来使用。例如，封闭式支架与锚杆支护、锚杆支护与注浆、底板药壶爆破与注浆、切缝与锚杆支护、封闭支架与爆破卸压等。
马蹄形可缩支架圆形可缩支架方环形可缩支架圆环形可缩支架
第十三章巷道维护与维修
4.应力控制方法应力控制方法的实质是使巷道围岩处于应力降低区，
达到保持底板稳定的目的。应力控制方法包括采掘布置法、周边应力转移法和巷旁形成卸压空间等卸压方法。
5.联合支护方法软岩巷道底鼓的变形力学机制通常是几种变形力学机
第十三章巷道维护与维修
第三节巷道底鼓的防治
一、巷道鼓的基本形式
巷道底鼓的形状
折曲型直线型弧线型
底鼓按其力学机制
挤压流动性底鼓
物化膨胀型应力扩容型结构变形型复合型
底鼓的基本形式

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。

敏东一矿软岩巷道底鼓机理与防治方法

敏东一矿软岩巷道底鼓机理与防治方法邵力（内蒙古蒙东能源有限公司敏东一矿，内蒙古呼伦贝尔021000）摘要：针对敏东一矿回采巷道严重底鼓问题，对现场巷道底鼓量进行分析，发现其底鼓剧烈，且变形时间长。

为研究I0116300回采巷道底鼓机理，分别对巷道底板岩石进行矿物成分分析和围岩强度测试，依据测试结果，认为底鼓的主要原因是：①底板岩层中含有较多的粘土成分，遇水易软化、膨胀；②巷道底板围岩强度低，巷道塑性破坏范围较大，抵抗变形能力差。

根据敏东一矿地质条件及煤层赋存特点，考虑采用留设底煤掘进的方式防治底鼓，利用数值模拟确定I0116300回采巷道底煤留设厚度应大于1.2m。

关键词：底鼓；数值模拟；软岩；围岩强度中图分类号：TD353文献标志码：A文章编号：1009-0797（2020）04-0083-04Mechanism and prevention of floor heave in soft rock roadway in Mindong No.1MineSHAO Li（Inner Mongolia Mengdong Energy Co.,Ltd.Mindong No.1Mine,Inner Mongolia Hulunbeier021000）Abstract:In view of the serious bottom drum problem in the mining roadway of Mindong No.1Mine,the bottom drum volume of the on-site roadway was analyzed,and the bottom drum was severe and the deformation time was long.In order to study the bottom drum mechanism of I0116300mining roadway,the bottom rock of the roadway was analyzed for the mineral composition and the strength test of the surrounding rock.According to the test results,the main reasons for the bottom drum are:①the bottom rock layer contains more clay components,which is easy to meet water Softening and expansion;②The strength of the surrounding rock of the roadway floor is low,the range of plastic failure of the roadway is large,and the resistance to deformation is poor.According to the geological conditions and coal seam occurrence characteristics of Mindong No.1Coal Mine,consideration is given to the use of reserved bottom coal driving to prevent the bottom drum.Numerical simulation is used to determine that the remaining thickness of the bottom coal in the I0116300mining roadway should be greater than1.2m. Key words:kick drum;numerical simulation;soft rock;surrounding rock strength0引言矿井采掘活动将会导致应力重分布，在应力与围岩的相互作用下将会发生不同程度的矿压显现，而底鼓是巷道剧烈矿压显现的一种形式[1]。

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。

防治矿山巷道底鼓之方法

收稿日期:2001-05-30作者简介:葛克水(1963-),男(汉族),北京人,中国地质大学(北京)讲师,探矿工程专业,硕士,从事岩土工程方面的教学与科研工作,北京市海淀区学院路29号,(010)82327614。

防治矿山巷道底鼓之方法葛克水(中国地质大学北京工程技术学院,北京100083)摘要:主要分析了巷道产生底鼓的原因,指出了巷道底鼓对施工的重要影响;提出了防治方法,并建议施工技术人员应根据施工队的技术及经济状况选用防治方法。

关键词:矿山;巷道;底鼓;防治中图分类号:T D263 文献标识码:B 文章编号:1000-3746(2001)S1-0271-02现今采煤工业的一个重要问题,是工作区新暴露的顶、底板的控制。

如果不能有效地控制顶底板,要想安全、高效、经济地回采有用矿物是非常困难的,在采煤工作面高度机器化的工作区尤其是这样。

大量的工程实践表明,矿山巷道中很微小的底鼓就可能严重影响长壁开采效率。

底鼓不但大大增加了矿山的掘进与维护费用,而且还影响人力调度,延误时间,使乘人设备的运行和维修变得困难,救出工作面设备的时间大大延长,通风受到阻碍。

由于过分底鼓而使巷道条件变坏的一个严重后果就是事故大大增加。

1 发生底鼓的原因通过对大量矿山井下巷道尤其是煤矿的观测和调查表明,底鼓一般是有以下几个原因引起的。

1.1 底板软弱井下巷道尤其是煤层底板,由于其地质成因而天生软弱,煤层底板粘土通常具有高度平滑的擦痕面,因此,即使在地压低的条件下也能流动。

煤层底板粘土的矿物物理特征通常受水的影响较大,例如,矿物蒙脱石与水起反应,大大地削弱了底板粘土的强度,造成大量的膨胀和裂缝。

1.2 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。

1.3 巷道的大小和形状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。

对巷道底鼓机理及防治技术的探讨

对巷道底鼓机理及防治技术的探讨摘要：随着近些年来煤炭开采逐渐走向深部，巷道底鼓问题日趋突出严重，严重影响了巷道的正常使用和工作面的正常生产。

因此，研究巷道底鼓的机理及防治措施等问题，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：巷道底鼓机理防治技术0 引言在煤矿生产中，几乎所有回采巷道都会出现不同程度的底鼓，尤其随着近些年来煤炭开采逐渐走向深部，进而地应力相应增大，巷道底鼓问题日趋突出严重，从而暴露出很多影响煤矿安全生产的问题。

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、矿山压力、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。

这类问题给深采矿井，特别是软岩矿井的建设和生产的正常进行带来极大困难。

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。

宁东矿区回采巷道的底鼓问题是十分严重的，观测资料表明，很多矿巷道顶底板移近量达1300多毫米，平均每天达10多毫米，而底鼓量约占顶底移近量的70%，在掘进期间即需人工卧底1-2 次，在生产期间还需卧底1-2次，严重影响了巷道的正常使用和工作面的正常生产，因此，研究巷道底鼓的机理、预测方法及防治措施等问题，对于我国深部资源开采，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。

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。

巷道底鼓的防治措施

巷道底鼓的防治措施1、用锚杆加固底板底板通常是成层的，因而非常适合用于锚杆加固。

木锚杆一般用于巷道范围内的垂直钻孔，钢锚杆则用于斜孔，锚入两帮下面（约与巷道两帮成35—40°的）底层中。

其作用在于减小巷道底板的破碎程度。

这样支护的工作原理主要有二个方面：一是将软弱底板岩层连接起来，抑制因软弱岩层扩容、膨胀引起的裂隙张开及新裂隙的产生，阻止软弱岩层向上鼓起。

其次是把几个岩层连接在一起，作为一组合梁，起承受弯矩的作用。

此组合梁的极限抗弯强度比各个单一岩层的抗弯强度的总和大。

在各种各样的地质条件下所做的试验表明，成功的加固软弱底板并不一定要求它具有层状构造，底板岩层经过锚杆加固以后增加了抗弯强度。

2、底板注浆底板注浆一般用于加固已破碎的岩石，提高岩石抵抗底鼓能力。

当底板岩石承受的压力超过岩体本身的强度而产生裂隙和裂缝时，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。

由于选择注浆的形式、材料、压力和时间长短不同，岩层中的裂隙可能全部或部分北粘合，当注浆压力高于围岩强度时，会产生新的裂隙并有浆液渗入。

注浆后岩层达到结合强度主要取决与注浆材料：采用聚氨酯材料，岩层间结合强度较高，加固的效果较好，但底板潮湿时粘和强度较低，成本也较高；注水泥浆虽然成本低，但结合强度低，所以在选择材料时要根据实际情况合理选择。

还应指出，软岩进行底板注浆不能保证取得成功。

如果浆注浆和锚固结合使用，就可以使原来只适用两者的范围得到发展。

3、巷道壁充填在巷道和未采煤柱之间的巷道壁充填，主要是通过把侧翼底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，在巷道地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与底板上的支护阻力。

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。

煤矿巷道底鼓治理方案

**煤矿回风下山巷道维护及治理方案一、巷道基本情况回风下山位于**煤矿一采区，掘进煤层为9+10号煤，顶部沿9号煤层顶板掘进，底部留有2.5—2.8米的底煤，巷道断面形状为矩形，掘宽5.2米，掘高4.2米，S掘＝21.84㎡；净宽5米，净高4米，S净＝20㎡。

回风下山位于采区三条下山的西侧，东部分别为胶带下山、轨道下山，回风下山与胶带下山中间实体煤柱25米，胶带下山与轨道下山中间实体煤柱为25米。

胶带下山掘进煤层为10号煤，底板沿10号煤底板掘进，顶部留有2米的9号煤，巷道断面形状为矩形，掘宽4.8米，掘高4.75米，S掘＝22.8㎡；净宽4.5米，净高4.5米，S净＝20.25㎡。

轨道下山掘进煤层为10号煤，底板沿10号煤底板掘进，顶部留有2.2米的9号煤，巷道断面形状为矩形，掘宽4.8米，掘高4.45米，S掘＝21.36㎡；净宽4.5米，净高4.25米，S净＝19.13㎡。

二、巷道现支护参数回风下山现为锚网索+钢带支护，未喷浆。

胶带下山0-500米支护为锚网索+钢带+喷浆,0-1000米为锚网索+钢带支护。

轨道下山支护为锚网索+钢带支护。

支护参数如下：1、锚杆采用直径Φ20mmⅡ级无纵肋左旋螺纹钢(HRB335),锚杆长2400mm,锚杆钢托板规格为150*150*10mm。

间排距800mm*800mm。

锚固剂规格为快速K2335，中速Z2360树脂锚固剂各1卷。

每根锚杆的锚固力不少于80kN,预紧力矩不小于300N〃m。

2、金属网用Φ6.5mmⅠ级普通钢筋(HPB235）焊接而成。

3、锚索规格为直径17.8mm长6300m的钢绞线制成，托板采用300×300×16mm钢托板。

锚索锚固剂规格为快速K2335树脂锚固剂 1卷、中速Z2360树脂锚固剂 2卷，每根锚索的锚固力不小于200KN，预紧力不小于120KN。

4、钢带使用BHW3-280-4800型钢带，排距800mm。

例析软岩巷道底鼓机理与治理方法

例析软岩巷道底鼓机理与治理方法引言灵东矿位于内蒙古自治区东北部，采取巷道围岩属于典型的软岩。

煤层顶底板围岩强度低于煤层强度，不得不将巷道底板布置在煤层中。

即使施工中采取一系列防止顶底板破坏的措施，然而巷道施工过程中，仍出现顶板来压较大，造成一段巷道出现大面积垮落、下沉，部分位置下沉量达800mm以上。

采取巷道底鼓嚴重，W10102工作面回风顺槽前期底鼓量达1~2m，严重影响煤矿的正常生产。

为此，组成了治理底鼓的技术攻关小组，对底鼓的原因进行了深入的分析。

试验首先在W10102工作面回风顺槽进行。

在理论指导下完成的巷道底鼓返修支护设计，有望探索出有效的支护技术，为该区和类似地层大断面巷道支护设计提供经验和指导。

1、工程地质条件分析1.1工程地质概况灵东煤矿W10102工作面回风顺槽位于Ⅱ2-1煤层中，该煤层倾角较平缓，一般为2~5°；断裂构造不发育，富含水、导水性较差，断层较可靠。

该巷道水文地质特征与一般煤田的水文地质特征不同，主要特点是煤层含水。

煤层含水层既是主要直接充水含水层和强导水层，又是裂隙含水层。

煤层顶板、底板岩层含水层时以裂隙含水层为主的弱含水层，具有一定的隔水作用。

第四系砂砾含水层也是主要含水层和强导水层。

地下补给水源为煤及围岩露头的大气降水顺层补给。

1.2工程岩石特征W10102工作面回风顺槽穿越的煤层厚度为14.16~18.55m，煤层节理裂隙发育，顶板松软；煤层已块状为主，粉末状次之，透气性差。

煤呈黑褐色，条痕褐色，弱沥青光泽，断口多呈平坦状、贝壳状及参差状，脆性易碎，易风化，可见龟列现象。

见有不发生的内生裂隙。

煤的结构多为水平层理；煤的硬度系数f 值为2.5。

顶板岩性为泥岩，底板为细砂岩、泥岩，顶底板岩石强度比煤层强度低，给支护工作带来很大困难。

2、巷道变形破坏机理分析W10102工作面回风顺槽的支护方式为锚网+钢筋梁+锚索。

锚杆选用直径为Φ18mm，长度为L=2100mm的左旋无纵肋螺纹锚杆；托板为碟型钢板，规格为150mm×150mm×10mm金属钢板；每根锚杆配制2卷K2350型树脂锚固剂。

东山煤矿巷道底鼓治理及防范建议

到一定的条件时，底板岩层由于不能承受过大的应力作用而破坏底质资料是提前，预防性设计是关键，后期综合管理是补充。要防治巷臌，这是形成巷道底臌的主要原因。道底鼓，要从围岩基础信息、设计、施工、检测及后期管理等方面综（２）支护强度不足，设计观念上错误的认为只要支护顶板和两帮合考虑。．就安全了，底臌无关紧要，加上锚固底板施工比较困难，出矸石工（１）要全面准确掌握围岩地质资料。围岩地质资料是矿井井下施作量大，所以巷道的底板处于不支护状态。工建设不可缺少的指导性基础资料，它关系到巷道工程设计施工的
几个方面：
保证了支护结构的稳定性和强度。通过分析认定，东部采区材料道巷道底臌的形成的原因有以下作用得以发挥，根据现场实践，锚固和注浆是目前治理巷道底鼓比较有效的
（１）在工程布置上的失误，该巷道两侧各留有３Ｏ米的护巷煤柱，办法。出现了应力集中、孤岛现象，在初始设计施工中巷道的施工尺寸和４防治巷道底臌的建议支护形式不合理，预防巷道底鼓的措施未被充分考虑，岩层应力达东山煤矿的案例表明，预防和治理巷道底鼓，掌握准确围岩地
１问题的提出
小断层里，据实验观察在影响的巷道地段的底臌量，要比位于灰色细砂岩地段的底臌量高３～４倍，这是造成东部采区材料道底臌的鸡西矿业集团东山煤矿所处矿区地质条件复杂，矿压大、断层重要原因。多，矿井现生产水平垂深已超过８ＯＯ米，矿井局部巷道在形成后３ — ６个月就开始变形失稳，显现出巷道底板底鼓、两邦片落、顶板下沉现３现场采取的措施象，其中底鼓最为严重的是东部采区材料道。该巷道处于－５５０＃，高，