底鼓的原因与防治

合集下载

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。

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。

软岩隧道底鼓变形机理及防治措施综述

生塑性变形，汪旵生［8］分析了基底水压力，得到水压力
［4］
坏。腾俊洋等通过现场调查与数值分析研究了重庆
分布。③水会对现场隧道的支护产生腐蚀作用，降低
某页岩隧道底鼓的机理，实验测得掌子面围岩天然抗
支护强度。
压强度为 18.6 MPa，在水平压应力作用下发生了压曲
变形；钟祖良等［5］针对桃树垭隧道底鼓变形进行调查，
开挖方法。罗列了 5 种原因引起的底鼓量的计算公式，可根据实际工程底鼓机理进行组合叠加得到总的底鼓
量表达式。针对隧道底鼓的防治，将防治措施分为三大类：传统措施、耦合措施、特殊措施，并且列举了每一种
措施相应的实际工程案例。统计工程案例后发现，锚注支护是控制底鼓使用最普遍的一种手段。最后提出了
现今隧道底鼓研究中存在的问题和未来的发展方向。
成果，使得对底鼓灾害的防治成为隧道建设中的难题。
本文将对隧道底鼓机理、隧道底鼓量计算、隧道底
鼓变形防治这 3 个方面研究现状进行综述，指出研究
遇水膨胀型，为底鼓类型的定性提供参考，如图 1 所
示。根据不同学者对底鼓机理的研究，本文总结归纳
了影响底鼓的 8 个因素，并将其分为 3 类：物理因素、
力学因素、岩体构造因素，还提出了新的底鼓机理研究
方向。
收稿日期：2019 - 07 - 31
作者简介：屈小七，女，硕士研究生，主要从事地质和岩土工程方面的研究工作。E-mail：154410715@
通讯作者：孟陆波，男，副教授，博士，主要从事地质工程、岩土工程、隧道工程领域的教学和科研工作。E-mail：meglubo@
采用现场测量、数值模拟和室内试验相结合的方法，对
鼓问题处于理论和实践的探索研究中。尽管人们在隧

浅谈巷道底鼓的防治措施

浅谈巷道底鼓的防治措施摘要：巷道底鼓的防治措施即是在巷道产生显著底鼓之前，采取一些措施阻止底鼓的发生和延缓底鼓发生的时间；或在巷道产生底鼓显著之后，采取一些措施减小和控制底鼓为了保持底板岩层和整个巷道围岩的稳定性，应以预防为主，治理为辅。

关键词：巷道底鼓卸压防治措施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1.2.1 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。

1.2.2 岩石中的某些矿物成分遇水产生膨胀。

2 巷道底鼓的防治措施巷道底鼓的防治措施可分为两个方面。

一方面将巷道已底鼓的部分清除即起底。

它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巷道中，往往需要多次起底，但并不能完全制止底鼓，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和矿井的正常生产。

另一方面是采取措施消除底鼓。

目前防治底鼓的措施主要从降低巷道围岩应力，加固围岩或保持围岩的强度这两个方面考虑。

2.1 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。

从巷道围岩控制的角度出发，布置巷道时应重视下列问题：①在时间和空间上尽量避开采掘活动的影响，最好将巷道布置在煤层开采后所形成的应力降低区域内。

深井软岩巷道底鼓原因及防治技术

深井软岩巷道底鼓原因及防治技术王福洁（霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔煤矿，山西吕梁033900）摘要:软岩巷道易发生大变形，其底鼓问题向来是软岩工程中难以解决的难题之一，在深井条件下更为突出。

为解决这类问题，开展软岩巷道底鼓影响因素分析及防治技术研究就显得十分必要。

以吕临能化有限公司南延辅助运输大巷为工程背景，率先对巷道底鼓影响因素进行分析，并以此为基础，提出运用切割槽卸压控制底板高应力，联合运用锚杆、锚索与注浆技术对底板进行加固技术措施。

现场应用结果表明：该底鼓防治方案效果良好，返修工程量低，经济效益显著，能够为相似条件下的深井软岩巷道底鼓防治技术提供一定借鉴。

关键词：深井;软岩巷道;底鼓;切割槽卸压;底板高应力中图分类号:TD395文献标志码：B文章编号：973-729X（2929）69-698-05Causes of flooo h eeve in soft rock roadway of deee mineand its prcvvntion and centroi technologyWANG Fu-jiv(Pangpangtd Cool Mine,Liilin Energy Chemical Co.,Std.,Huozhoo Coal Power Groua Co.,Std.,Suliang033200,China) Abstraci:300wch roabway is prone to larye deformaPon,end its floor heave is always one of the difficolt proPlems in soft roch enfineeWnf,especiaPy in deep mine conditions.In order to solve the proPlem of soft roch roabway support,0is necessary to caoe oet the analysis of iidluencinf factors and the research of prevention and control techno W ay of soft roch roabway floor heave.Tabinf auxinaw WansuorWUon roabway vs the enfineerinf bachyroeud,this papee analyzes the iidluencinf factors of roabway floor heave,and based on this,puts fowvard the technical measures to control the floor high stress by usinf the pressure relief of cottinf yroove；and to reinforce the floor by combineP support techno W ay of bolt, cable and yroeUnf. The fielW applicaPon results show that the floor heave prevention and control scheme has yoo8efect,Ww repair wo W quanti-ty and remarkaPle economic benefit,which can provide some reference for the floor heave prevention and control of deep mine soft roch roabway uuder similar conditions.Key words:deep mine；soft roch roabway,floor heave；pressure relief of cottinf yroove；high stress of floor0引言随着我国煤炭资源大规模、超强度开采，采掘活动进一步向深部开展，进入深部后煤炭采掘工作受三高一扰动影响更为明显，其中深部软岩巷道支护工程更是需要直接明对,无法完全攻克的技术难题。

铜川矿区巷道底鼓机理与防治技术_郭全营

采集盒主要由单片机和可编程的ＣＡＮ通信控制器等组成。

信号采集盒对整个充电系统的各个智能型锂电矿灯充电架的信号采集板按顺序进行循环检测，然后传输给监控主机。

３应用效果自２００６年７月至今，张集煤矿灯房全部使用智能型锂电矿灯充电架，杜绝了矿灯过充、充电不足、电池损坏和红灯现象。

充电架基本实现了免维护。

矿灯和自救器同架存放，开放管理，灯房岗位人员减少了一半，达到了减人提效的目的。

作者简介：张涛（１９６３－），男，江苏徐州人，２００１年毕业于中国矿业大学管理学院管理科学与工程专业，硕士，徐州广龙煤电有限责任公司高级工程师。

（收稿日期：２００７－１０－３０）巷道底鼓是软岩巷道围岩变形和破坏的一种主要方式。

大量的实测资料表明，巷道底鼓量可占到巷道顶底板移近量的７０％以上。

同时，底板的稳定性显著影响着两帮及顶板的变形和破坏。

可见，控制底鼓是软岩巷道支护中的一项关键技术。

铜川矿区以前没有遇到过明显的巷道底鼓问题。

但是随着开采深度的增加，开采范围的扩大，以及厚煤层开采比重的增大，底鼓现象有日益增长的趋势。

特别是厚煤层上分层回采巷道，因其底板是松软破碎的煤层，加之受到地质构造和采动影响，底板鼓起现象十分严重。

特别是五阳、常村两煤矿，巷道底鼓量已达到７００～８００ｍｍ，明显制约了回采工作面的推进速度，影响了矿井的产量和效益。

因此，研制开发与高强度锚杆、锚索支护技术相配套的煤底巷道底鼓防治技术十分紧迫。

１巷道底鼓机理分析１．１铜川矿区巷道底鼓的形式巷道围岩地质力学测试结果和井下巷道实际破坏状况表明，铜川矿区巷道底鼓的形式以力学型为主，部分底板岩石，如泥岩、粉砂岩等遇水后软化，强度降低，但遇水膨胀不明显。

巷道底鼓的形状有多种形式。

底板是岩石的巷道大多出现折曲型为主的底鼓，底板是煤层的巷道由于煤层强度低，松软破碎，易出现整体底鼓和弧状型底鼓。

１．２巷道底鼓的影响因素分析铜川矿区巷道底鼓的主要影响因素为：（１）弹塑性底鼓。

巷道开挖以后，破坏了原岩应力状态，围岩应力重新分布，出现应力降低区和应!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：１００８－３７３１（２００７）０４－００４０－０３铜川矿区巷道底鼓机理与防治技术郭全营（铜川矿务局王石凹煤矿，陕西铜川７２７０００）摘要：分析了铜川矿区巷道底鼓的基本形式及影响因素，提出了采用高强度锚杆与注浆联合加固技术防治破碎围岩巷道底鼓的方法，对钻锚注加固材料、注浆机具和工艺、锚注参数等进行了研究。

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。

巷道底鼓机理与防治技术

岩石名称
ｒ
厚度咖）
岩性描述
在地应力作用下底板两帮的移动体将向巷道内压挤，不仅只发生底顶底板柱状图，见图１。鼓，还将出现底压。２力学模型３动压巷道围岩变形及支护建议巷道ห้องสมุดไป่ตู้围岩遇水鼓起，巷道底鼓围岩应看做为软弱体，其抗拉、抗３．１松散岩层的折算摩擦角。巷道围岩的稳定性主要取决于岩剪、抗弯性能极其低，依据郎肯土压力理论总结其巷道底鼓机理。假
石性质及其破碎程度，折算摩擦角越大，巷道围岩完整性越好、破碎程度较弱时，巷道围岩的最大破坏深度较小、底压较弱，响应的动压影响也不明显。倘若岩石非常破碎、完整性较差时，动压影响较明显。底压较大对巷道底板产生较大影响。３．２回采巷道受动压影响。未受采动扰动的巷道，底压垂直巷道底板向上。受采动扰动的巷道，换算摩擦角和动压值导致底压偏移的角度，由于偏移角度的变大连续向受采动巷道一帮偏移。３．３巷道宽度影响。巷道断面宽增宽，导致巷道底板最大破坏深度增深、底压明显。巷道围岩完整性较差时，巷道越宽，所受到的动压作用就很明显，底压增高的程度很大，产生大面积的底鼓现象。３．４巷道底板支护。提高巷道支护强度、采用有效的支护方式以平衡巷道底板应力，并选取合理的安全系数，可有效控制动压巷道的底鼓现象。但围岩岩性较差、围岩破碎时，由于巷道底板压力较大，控制底鼓的措施应在动压影响结束后予以实施。当围岩岩性较好、围岩完整时，从受力分析可知，降低底鼓程度、降低底压，可采取以下方法： ① 主动方式，采用锚杆、锚索贯穿底板破坏主动区，使破坏岩层固定在稳定岩层上，这样可以防止巷道底板荷载向下传递，避免主动破坏区向巷道底板下方扩大。这种方式等于使得岩石的内摩擦角提升、主动压力减小，致使巷道底鼓位移量减小了、减小了底压； ②被动方式，采用底板锚杆将底板松散围岩与稳定岩层连接成整体，防止被动区向上移动，使被动区内摩擦角变大、滑移块体的有用滑移力降低、底压降低； ③ 固结松散岩体，采用注浆的方式加固围岩，其本质是增大围岩强度。在实际的生产中，底鼓的防治方法应有机的结合以上三种方法，主动方式、被动方式和固结作用相互协调，形成有机的整体。

巷道底鼓原因分析及治理措施

巷道底鼓原因分析及治理措施摘要：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。

金川二矿区1178m分段巷道底鼓分析与防治

) F? 9 : ; < = > ; / .H ? /O / R / ) ( 3 ( / 5 H( @ ! ! ^ 7 TJ E ) / R / ) 6 .5 / . H / 34 . OV / J HS 4 3 H( @, 6 . 5 ? 4 .+ ( * $T 6 . / !!% SS Q !@ 4 3 / 46 JO / R / ) ( / O ) ( ( 3 b ? / 4 R /4 . OO / @ ( 3 T 4 H 6 ( .( @O 3 6 @ H J4 3 /( 5 5 3 3 / O ZM ? /S 4 / 34 . 4 ) J 6 JH ? /3 / 4 J ( .( @ S S < !4 6 . H / 3 . 4 ) 4 . O/ Y H / 3 . 4 ) @ 4 5 H ( 3 J( @H ? /@ ) ( ( 3 b ? / 4 R / . OH ? /3 / 4 J ( . 4 E ) /4 . O/ @ @ / 5 H 6 R /S 3 / R / . H 6 R /T / 4 J 3 / J4 3 / ! 3 ( ( J / O 6 H? 4 R /4J 6 . 6 @ 6 5 4 . H 3 / @ / 3 / . 5 /R 4 ) / @ ( 3 H ? /5 ( . J H 3 5 H 6 ( .( @O 3 6 @ H J 6 .H ? / @ H 3 / Z S S = )! ? @ B C < D : ! ^ 7 TJ E ) / R / ) ( @+ ( * $T 6 . /4 3 / 4 ) ( ( 3 b ? / 4 R /( @O 3 6 @ H 3 / 4 J ( . 3 / R / . H 6 R /T / 4 J 3 / !‘ !B A

巷道底臌的原因及防治措施

巷道底臌的原因及防治措施【摘要】根据平岗煤矿东一采区右四风道底臌现状,分析了工程巷道底臌形成的原因,根据现场经验,结合国内外经验和方法,提出了预防和治理巷道底臌的措施。

【关键词】右四风道底臌支护预防治理1 问题的提出平岗煤矿东一采区右四风道处于-275标高,距地面垂深为615米,风道两侧为采空区,保护煤柱为80米,但随着两侧采面的回采完毕,矿压增大的问题凸显出来,底板底臌、两邦向内偏移的现象明显。

底臌不仅缩小了巷道断面尺寸,妨碍了正常的运输、通行和通风;而且时常还必须停产起底维修,耗费大量的人力、物力和财力;另外,随着工程深度的增加、巷道断面的增大,底臌问题愈为突出,这严重影响采区生产,制约矿井安全发展。

研究巷道底臌的原因及防治措施,对于保证地下工程正常的安全运营具有重要意义。

2 巷道底臌的原因巷道底臌的形成原因是多方面的,既有客观上的原因,也有主观上的原因。

可观上与围岩的性质、采动影响、开采深度及地质构造等直接相关;主观上:在采掘布局的工程中出现孤岛现象、巷道的断面、支护形式和预防措施未被充分考虑。

平岗右四风道底臌的主要原因是客观上的原因。

形成巷道底臌的原因主要有:一是,底板岩性底板岩层的结构状态(如破碎结构、薄层结构、厚层结构等)、软弱程度及软弱岩层的厚度直接决定着巷道底板发生底臌的大小及底臌形态。

当底板位于坚硬的砂岩或灰岩中时,一般处于稳定状态,通常不会发生底臌;而当底板位于软弱的泥岩、页岩或断层破碎带中时,由于岩体强度低、吸水率高、裂隙发育,其自身稳定性和承载能力较差,在地应力作用下极易产生底臌,造成底板失稳破坏。

右四巷道正是处于以泥岩和砂质泥岩为主、层理裂隙发育且有小断层里,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,这是造成右四巷道底臌的重要原因。

二是,岩层应力地下工程的开挖破坏了原有的应力平衡状态,特别是出现孤岛现象,引起了围岩应力重新分布,巷道围岩所受应力状态则是影响底板起臌的决定性因素。

沿空留巷复合底板底臌技术原因与防治对策

沿空留巷复合底板底臌技术原因与防治对策一、沿空留巷复合底板底臌技术原因1.采场附近岩体冲击破碎能力弱：在开采过程中，一些岩体由于内部结构缺陷或者构造特征的影响，其冲击破碎能力较弱，容易产生底臌。

2.采场支护能力不足：由于采场附近岩体的变形和破坏，采场支护能力可能减弱。

此外，如果采场支护结构选择不合理或者施工不规范，也会导致采场支护能力不足，进而产生底臌。

3.采场应力分布不均匀：采场附近的岩层受到矿山开采活动的影响，应力分布可能不均匀，这就增加了底臌的产生风险。

4.底板破坏或松动：采场煤矿开采时，底板可能会发生破坏或者松动，进而产生底臌。

二、沿空留巷复合底板底臌技术防治对策为了解决沿空留巷复合底板底臌的问题，可以采取以下一些防治对策：1.合理设置支柱：在沿空留巷复合底板的设计过程中，要选择合适的支柱位置和数量。

支柱能够分散岩体的应力，增加底板底部的稳定性。

2.加强采场支护能力：采场支护是防止底板底臌的关键。

可以采用合适的支护结构，如钢拱架、金属网片等，加强采场的支护能力。

3.加强巷道透水排放：在底板底臌的防治过程中，要加强巷道透水排放的管理。

及时排放巷道内的积水，保持巷道内部的通风状况。

4.清理巷道杂物：定期对巷道进行杂物清理工作，保持巷道内部的畅通，减少底臌的发生几率。

5.加强监测与预警：通过加强地质勘探和巷道监测工作，及时发现底板底臌的迹象，做好预警和应急处理工作。

总之，沿空留巷复合底板底臌是矿山开采过程中容易出现的问题，会对矿井的安全和生产造成一定的影响。

通过合理设计支柱、加强采场支护能力、清理巷道杂物以及加强监测与预警等防治措施，能够有效减少底臌的发生，保障矿井安全生产。

沿空留巷复合底板底臌技术原因与防治对策

沿空留巷复合底板底臌技术原因与防治对策
沿空留巷复合底板是现代建筑中常用的结构形式，其底部多采用复合底板结构，但由于设计、施工等环节的失误以及长期使用导致的老化等原因，可能会出现底臌现象。

底臌是指复合底板中各层材料因压力差异而导致的底板垂挂变形现象，严重影响建筑物安全和使用效果。

底臌的原因主要为设计不合理、材料质量差、施工不规范等。

首先，设计人员应该在结构设计阶段合理考虑各项因素，减少底臌可能性。

其次，材料要选择质量合格、性能优良的产品，控制材料的选择和排列遵循设计要求。

最后，施工时注意细节，按照操作规程严格施工，确保底板安全承载。

防治底臌的对策主要包括以下几个方面：一是在设计阶段尽量避免底臌出现的可能性，采用含有较多纵、横向加强材料的结构形式，增加底板承载能力，尽可能少使用拼板，节省板材量。

二是在系统设计中采取必要的措施，如采用配合柱、开位、减弱梁等防止底板受到剪力和扭矩的影响。

三是材料选择有保障，应遵循设计要求和质量标准，控制材料的合理搭配。

四是加强施工管理，对施工过程进行全过程监管和控制，避免存在质量隐患的施工工序，确保施工过程符合标准要求。

总之，沿空留巷复合底板底臌技术是建筑工程中一项非常重要的结构技术，能够保障建筑物的安全和使用效果。

在施工过程中，必须严格按照设计要求和质量标准操作，加强施工管理，避免出现底臌等质量问题，确保底板的承载能力和安全性。

分析煤矿巷道底鼓原因及对策

分析**煤矿巷道底鼓原因及对策摘要：**煤矿于1982年进行矿井技改扩建，1986年9月竣工投产。

随着开采深度不断延深，生产片盘向下接续延深，收作片盘巷道的主要石门、主要运输巷将要作为矿井总回风巷下延接续回风片盘，收作片盘的部分主要石门巷道受周边上下揭露、采动影响其围岩压力增大，巷道底鼓的现象日益增多，严重影响巷道的正常运输、行人、通风的要求。

本人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：巷道底鼓岩性水理作用支护1引言**煤矿根据地质普终报告和实际开采揭露表明，主要可采煤层为36#、38#、40#、45#、48#、49#煤层，均属于中等灰分，低硫、中磷、中灰熔点，较高发热量的无烟煤。

井田区域内主要构造形态为**—溪口背斜西翼中的一倒转背向斜，褶皱构造和次生断层较为发育，区内断距大于30m的断层有12条，其中：F1断层贯穿于整个井田，对区内地层破坏性最大，以及较发育的褶皱构造和次生断层造成矿井围岩普遍破碎；此外，还受火成岩侵入影响，临近华溪井田强变质带内煤层被石墨化。

由于受地质构造影响，矿井煤层赋存极不稳定，煤层厚度、倾角变化较大，局部块段煤层倾角达80°以上，平均倾角为23°，总体倾向为东西向，整体围岩相对较松软、破碎。

矿井2007年7月以来，矿井+615m片盘巷道的主要石门作为矿井总回风巷道。

目前矿井+580m生产片盘采、掘收作，将要接续作为矿井总回风巷道使用。

由于巷道揭露时间长并受周边采、掘影响，巷道顶底板和两邦岩体变形严重，并向巷道中心线产生位移，巷道底板向上隆起的现场即称巷道底鼓。

巷道底鼓给正常生产带来一系列的安全影响，不仅会导致巷道断面缩小，阻碍运输、行人、通风，给巷道维护带来一定困难，严重时能将巷道断面全部跨落封闭、给复采及回风的安全生产带来严重威胁。

因此，充分掌握巷道底鼓的原因并采取有效措施，防治巷道底鼓具有一定的重要意义。