资源描述：
《巷道底鼓的机理和防治_陆士良》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、巷道底鼓的机理和防治陆士良姜雄东摘要底鼓是煤矿巷道围岩控制的难题之一。本文分析了巷道底鼓的机理和类型,影响底鼓的主要因素;介绍了我国采用带底拱的全断面支护、描杆与注浆的底板加固技术、和桐室顶部开待却压防治底鼓的断成果。关链词巷道底鼓机理因素防治方法,,我国仅国有煤矿巷道总量就达27000km是浩力状态的差异底板岩层鼓入巷道的方式及其机理大的地下工程。由于煤系地层多属较软岩层,大多巷也各不相同,一般可分为四类。道经受采动影响,以及随着矿井开采深度的增加,巷1.1挤压流动性底鼓,。道维护普遍比较困难每年要花费巨额的维修费用挤压流动性底鼓通常发生在直接底板为软弱岩,,。底板
2、是巷道支护的基础加强底板管理是提高软岩层两帮和顶板岩层比较完整的情况下在丙帮岩柱巷道稳定性的关键。井下测试表明,在底板不支护的的压模效应和应力的作用下,或者整个巷道都位于,,软岩中巷道顶底板移近量的2/3~3/4是底鼓引起松软碎裂的岩体内由于围岩应力重新分布及远场,。,。的底鼓造成的巷道维修量要占维护总量的50%地应力的作用软弱的底板岩层向巷道内挤压流动,。底鼓的防治是煤矿巷道围岩控制中的一大难题迄其力学模型如图1a和图lb今仍缺乏既经济又有效的方法。本文探讨巷道底鼓1.2挽曲褶皱性底鼓;的机理及影响因素介绍我国近年来防治软岩巷道挠曲褶皱性底鼓通常发生在巷道底板为层状
3、岩底鼓的研究成果。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挠曲而失稳其力学模型如巷道底鼓的类型和机理。,,图Ic所示底板岩层的分层越薄巷道宽度越大所由于巷道所处的地质条件、底板围岩性质和应需的挤压力越小,越易发生挠曲性底鼓。巷道底鼓的机理和防治.a‘:二’:!⋯{.::J‘、、福、可毛仑多二)、、、、‘I、、、口工尸、、犷产心一、_/、、、/丫J灯尸/、、、、J洲、劝/、、~乌—~/琴拭·e()(d)图1巷道底鼓的类型和力学模型(a)、(b;(。),(d)剪切错动性底鼓)挤压流动性底鼓挠曲褶皱性底鼓1.3剪切错动性底鼓弱和膨胀性
4、底板岩层的强烈鼓起,对底板应该支护,剪切错动性底鼓主要发生在直接底板。即使是并以柔性支护为宜。,,整体性结构岩层但在高应力作用下巷道底板也易2巷道底鼓的主要影响因素,遭到剪切破坏或者在巷道底角产生很高的剪切应,。,力而引起楔形破坏其力学模型如图ld引起巷道底鼓的因素很多其中影响最大的有1.4遇水膨胀性底鼓底板岩层性质和围岩应力,水理作用及支护强度等。遇水膨胀性底鼓都发生在矿物成分含蒙脱石的2.1底板岩性,粘土岩层它与前述各类底鼓的主要区别为底鼓是底板岩层的强度和结构对巷道底鼓起着决定性,,,由底板吸水膨胀引起的底鼓的机理不同治理的方作用主要表现在底板岩层的结构决定着前
5、述巷道法也应有所不同。巷道开挖后,底板岩层遇水膨胀产底鼓类型,底板岩层的软弱程度及其厚度决定着底:。生的底鼓量Uf为鼓量的大小,.,。gP。U=dKB(l一Z馆凡八)22围岩应力,;式中K一自由膨胀率采掘引起的应力集中是促使巷道强烈底鼓的重;,,。,B一巷道宽度要原因围岩应力愈大底鼓愈加严重因此深井开,凡一完全阻止膨胀性底鼓性所需的支护阻采残留煤柱下或受采动影响巷道的底鼓都比较严;。,力重位于构造应力影响带内的巷道水平应力大于垂,。;几一实际的支护阻力直应力更易引起底鼓系数。2.3水理作用~,,:从巷道膨胀性底鼓量与支护阻力的关系可见底板积水会使底鼓更加严重主要表现在
6、(l),,,;如底板无任何支护措施底鼓就达到最大值如对底积水通过裂隙渗入底板岩层深部使岩层强度降低,。,、、,板施加一定阻力底鼓量就可显著降低其他类型的(2)泥质胶结的岩层浸水后易碎裂崩解泥化甚底鼓量与支护阻力也有类似关系。可见为了控制软至强度完全丧失;(3)含蒙脱石的粘土岩,浸水后会l4中国煤炭1995年第8期.a‘:二’:!⋯{.::J‘、、福、可毛仑多二)、、、、‘I、、、口工尸、、犷产心一、_/、、、/丫J灯尸/、、、、J洲、劝/、、~乌—~/琴拭·e()(d)图1巷道底鼓的类型和力学模型(a)、(b;(。),(d)剪切错动性底鼓)挤压流动性底鼓挠
7、曲褶皱性底鼓1.3剪切错动性底鼓弱和膨胀性底板岩层的强烈鼓起,对底板应该支护,剪切错动性底鼓主要发生在直接底板。即使是并以柔性支护为宜。,,整体性结构岩层但在高应力作用下巷道底板也易2巷道底鼓的主要影响因素,遭到剪切破坏或者在巷道底角产生很高的剪切应,。,力而引起楔形破坏其力学模型如图ld引起巷道底鼓的因素很多其中影响最大的有1.4遇水膨胀性底鼓底板岩层性质和围岩应力,水理作用及支护强度等。遇水膨胀性底鼓都发生在矿物成分含蒙脱石的2.1底板岩性,粘土岩层它与前述各类底鼓的主要区别为底鼓是底板岩层的强度和结构对巷道底鼓起着决定性,,,由底板吸水膨胀引起
