近距煤層大斷面回采巷道底鼓機(jī)理及其防治對策.pdf

1、回采巷道底鼓一直是困擾采礦工作的一個重要難題，而尤以近距煤層大斷面回采巷道的底鼓問題更難解決。近距煤層開采過程中，下層巷道多受上部煤層開采的影響，最顯著的情形是上層煤柱集中應(yīng)力和下部煤層開采對回采巷道所形成的附加應(yīng)力，使巷道難以維護(hù)。目前，隨著高產(chǎn)高效的需要，回采巷道斷面越來越大，在采動影響下巷道變形更加嚴(yán)重，底鼓現(xiàn)象更加突出，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。為分析大斷面回采巷道受近距煤層開采影響時發(fā)生底鼓的機(jī)理以及底鼓防治的有效技術(shù)方法，本文對其開

2、展相關(guān)研究。
　　本文主要研究近距煤層下層煤回采巷道的底鼓問題，采用理論知識、現(xiàn)場實測和數(shù)值模擬等手段，對近距煤層上部煤柱下方應(yīng)力分布規(guī)律、巷道底鼓機(jī)理、巷道斷面對底鼓的影響程度以及治理底鼓的方法進(jìn)行了有益的探索。主要研究結(jié)論為:
　　1)理論預(yù)測了補(bǔ)連塔礦1-2煤柱下方應(yīng)力分布規(guī)律，在相同深度時，距離煤柱中心越遠(yuǎn)，應(yīng)力越小，反之則應(yīng)力越大;當(dāng)深度不同時，隨著距煤柱深度增加，其應(yīng)力逐漸衰減，深度增加到一定程度，衰減速度逐漸減

3、慢;煤柱底板的應(yīng)力隨著遠(yuǎn)離煤柱中心而衰減，在煤壁邊緣附近衰減速度最快。補(bǔ)連塔1-2煤層的煤柱下方應(yīng)力影響深度為80m，底板應(yīng)力傳播影響角17.6°。
　　2)定義了3種底板巖梁組合結(jié)構(gòu)形式，即上軟-下硬型、上硬-下軟型和均勻型。在水平應(yīng)力作用下，底板巖層結(jié)構(gòu)面易破壞，上軟-下硬型疊合巖梁易產(chǎn)生離層。已離層的巖梁將不再是一個整體，單個分層的巖梁抗彎剛度較完整的疊合巖梁大為減小，巖梁臨界應(yīng)力將隨之減小，更易失穩(wěn)破壞，故底板疊合巖梁的巖

4、性組合情況對底板壓曲有十分重要的影響;并根據(jù)底板巖梁極限平衡區(qū)理論，得到底鼓量的理論計算公式。
　　3)巷道斷面大小與底鼓有密切的關(guān)系，隨著巷道寬度增加，臨界應(yīng)力迅速降低;底板巖梁發(fā)生失穩(wěn)的臨界深度變小，大斷面回采巷道更易受到底鼓的威脅;巷道寬度對底鼓量有嚴(yán)重的影響，底鼓量與巷道斷面大致呈線性增加規(guī)律。
　　4)以補(bǔ)連塔礦2-2煤層巷道底鼓為工程背景，通過理論分析和數(shù)值模擬，得出了合理煤柱寬度和內(nèi)錯距參數(shù);并確定三種底鼓治理