深部巷道底鼓控制技术:卸压巷道与底板锚固

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"深部巷道底鼓机理与控制技术" 在煤炭开采过程中,随着矿井开采深度的增加,地应力水平不断升高,这导致了一个关键的问题——巷道底鼓。底鼓现象指的是巷道底部变形隆起,严重影响巷道的稳定性和安全性,对运输、通风、行人以及巷道寿命造成严重影响。为了应对这一挑战,对底鼓的成因和控制技术进行深入研究至关重要。 底鼓机理主要有两种类型: 1. 挤压流动型:当巷道底板由破碎软弱的岩层构成,且其强度远低于两帮和顶板时,容易发生这种类型的底鼓。在这种情况下,底板会呈现出流态的凸起,这与松动圈(岩体受开采影响而产生的破裂区域)有着密切的关系。松动圈内的岩体由于应变软化而变得破碎,节理裂隙分布无序,没有明显的应力集中方向。 2. 挠曲褶皱型:在中硬层状岩体条件下,巷道底板可能发生挠曲褶皱型底鼓。由于岩层中存在与节理垂直的主裂纹,原本连续的岩层被断裂形成铰接结构,导致底板产生弯曲变形。 针对底鼓问题,东海煤矿的案例提供了一种有效的控制策略。首先,通过地质力学调查,对实验地点的地应力分布和岩层特性进行详细分析。接着,利用数值模拟技术研究应力分布规律,为巷道支护设计提供科学依据。最终,采取卸压巷道结合底板锚杆和锚索的联合支护技术,以减轻地应力对底板的影响,增强巷道稳定性。 卸压巷道的设计是为了释放部分地应力,减少底板承受的压力,而底板锚杆和锚索的使用则是为了加固底板,防止其进一步变形。这种组合方案在工程实践中表现出良好的效果,有效地控制了底鼓的发生,对于类似的深部巷道问题提供了有价值的参考。 深部巷道底鼓的控制是一个复杂的过程,涉及地质条件分析、应力分布研究、支护设计等多个环节。通过科学的方法和技术,可以显著改善巷道的稳定性,降低因底鼓带来的安全风险,对于煤炭行业的安全生产具有重要意义。未来的研究将继续深化对底鼓机理的理解,探索更多高效、经济的控制技术,以应对日益严峻的深部开采挑战。