建莊煤礦采區(qū)巷道底臌機理及其控制技術研究.pdf

1、巷道底臌一直是煤礦開采過程中的一項技術難題，開展采區(qū)巷道底臌機理及其控制技術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，采用室內實驗、理論分析、數值模擬和現場試驗相結合的方法對建莊煤礦采區(qū)巷道的底臌機理及控制技術進行了研究。主要工作和結論有：
　　（1）研究了建莊煤礦采區(qū)巷道底板煤及巖石的物理力學性質及膨脹性等特性，研究結果表明：底板巖石的軟化系數很低，自由膨脹率、側向約束膨脹率以及膨脹應力均很小，基本沒有膨脹性，不

2、含有膨脹性組分，采區(qū)巷道底臌屬于應力型底臌。
　　（2）完成了采區(qū)巷道底臌機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頂強幫的支護條件下，圍巖應力在支護強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，最終導致底板巖層失穩(wěn)破壞，產生彎曲位移，向上隆起，形成底臌；總結得出影響因素主要包括應力、水、支護強度及支承壓力等。
　?。?）制定了底臌控制方案。采用“強幫強頂、底板卸壓、底角加固”的

3、復合支護進行底臌治理，通過底板切槽，減小底板內應力，同時通過底角加固將巷道底板的應力盡量向巷道圍巖深部轉移，并提高底板圍巖強度和承載能力。應用FLAC3D數值模擬軟件，對兩種不同工況下巷道變形進行預測對比分析，結果表明：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場試驗。試驗結果表明：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，底臌控制方案合理