深井高围压巷道底臌诱发机理分析及治理技术研究.pdfVIP

技 术 探 讨 第4卷　第20期 CONSTRUCTION 2014年7月 深井高围压巷道底臌诱发机理分析及治理技术研究 李　新　张　韩 山东鲁能菏泽煤电开发有限公司彭庄煤矿　山东菏泽　274700 摘　要：随着能源需求的不断增加，煤矿的开采深度不断加大，使得煤矿的地步出现了变形，产生了一系列的工程影响，出现了一些安全隐 患。所以，如何控制深井高围压巷道底臌的产生，成为目前迫切需要解决的问题。本文通过对深井高围压巷道底臌诱发机理进行分析，并提出有 效的治理技术，以期更好的保证煤矿开采的安全。 关键词：高围压；底臌；治理技术 中图分类号：X752 文献标识码：A 引言： （二）膨胀型底臌 中国一直以来都是一个煤矿生产大国，并且，煤炭资源作 膨胀型底臌主要是由于巷道受水理性质的影响，引起了底 为我国的重要能源，对于促进我国社会的经济发展具有重要的 板岩层膨胀和岩体应变软化所造成的底臌。典型的膨胀型软岩 意义。随着对煤炭需求量及开采强度的不断增大，浅部煤炭资 有粘土岩、泥岩、蛇岐岩、页岩、片岩、泥灰岩以及受热液化 源日趋减少，许多煤矿都出现了不同程度的软岩支护问题，煤 变质作用的花岗岩等。工程实践中，这些岩石会引起岩体的吸 矿深部软岩支护问题一直是困扰煤矿安全、高效生产的重大难 水膨胀而导致巷道失稳，巷道开挖后围岩的吸水膨胀，使岩体 题之一。因此，做好高围压巷道底臌的治理是当务之急。 塑性挤出或底板隆起而导致巷道或硐室的破坏，工作面底板断 一、巷道底膨的特征 层软弱带吸水膨胀软化后容易造成底板突水等等现象。当岩体 软岩巷道底臌，是指巷道由于掘进或受回采影响，引起巷 受到扰动的影响，特别是湿度条件下发生变化时，具有膨胀性 道围岩的应力状态变化，以及在维护过程中围岩岩性的变化， 的围岩工程特征会发生很大的变化，产生体积膨胀，对支护结 使巷道岩体变形并向巷道内发生位移，底板向上隆起的现象。 构产生膨胀压力，严重影响工程的稳定，因此膨胀型软岩对工 软岩巷道底職特征主要表现在以下三个方面： 程具有极大的危害。 （一）由于软岩强度较低（或相对于地应力小），特别在巷 （三）塑性挤出型底臌 道处于软弱岩层或巷道位于断裂带、风化带附近时，由于节理 塑性挤出型底臌也是在应力的作用下产生的，但由于它具 裂隙比较发育，会受到风化作用和水理作用的影响，使得底板 有一定的特殊性，其区别于完整性较好的块状、层状结构的底 岩体的整体稳定性降低，表现为底板变形及破坏范围都较大。 板。当巷道底板处于松软破碎的岩体中时，巷道围岩松动圈 （二）软岩巷道的底臌量对应力的变化很敏感。在一定的 很大，而两帮的应力集中转移到岩体深部，因此不存在压模效 地质条件下，软岩巷道底職始时可能表现得并不明显，但随巷 应。底臌主要是由于在远场地应力作用下，挤压底板破碎的岩 道深度的增加或受到采动的影响，底板岩层就会发生失稳并向 体向巷道内产生整体溃散。不封底时底臌速度比两帮及顶板产 巷道内鼓起。 生位移速度要大得多；封底时底臌的发展速度慢一些，却增加 （三）软岩巷道底職具有显著的时间效应。其具体表现在 了巷道两帮的位移速度。 巷道或硐室底臌的初始速度较大，之后逐渐减缓并过渡到比较 三、深井高围压巷道底臌治理技术研究 稳定的阶段。底職趋于稳定的时间较长，而且在稳定的状态下 （一）工程概况：该井