城郊煤矿高应力巷道底鼓成因及控制技术研究.pdfVIP

学兔兔 第 19卷 第6期 (总第 121期) 嵘 矿 开 采 Vo1．19No．6 (SeriesNo．121) 2014年 12月 C0ALMINING TECHNOIOGY Deeember 2014 城郊煤矿高应力巷道底鼓成因及控制技术研究 杨 森，郑建彬，宋涅永，朱 琦 (中国矿业大学矿业工程学院深部煤炭资源开采教育部重点实验室，江苏 徐州 221l16) [摘 要] 针对城郊煤矿二水平东翼轨道巷底鼓成因及控制技术问题，通过理论分析、数值模 拟 、工业性试验等手段进行研究，研究结果表明：高地应力、高膨胀性矿物含量和支护形式的不合理 是导致巷道底鼓强烈的原因。巷道采用反底拱支护，底板呈现 “单峰鼓起”变形，以开挖卸压槽进行 底鼓治理，底板呈现 “双峰鼓起”变形，“双峰鼓起”变形曲线相较于 “单峰鼓起”，其最大斜率和 平均斜率较小，更能满足巷道的使用要求。以加强关键部位支护作为巷道支护方案的基础，并针对高 膨胀性矿物含量的特征，制定应对措施。矿压观测结果表明，支护方案有效地控制了二水平东翼轨道 巷的底鼓变形。 [关键词] 高应力巷道；底鼓；控制技术 [中图分类号]TD327．3 [文献标识码]B [文章编号]1006—6225(2014)06—0050—04 FloorHeaveReasonandControllingTechnologyofRoadwaywithIIi StressinChengiiaoColliery 随着我国煤矿开采深度增加，高应力巷道的底 无法满足使用要求。 鼓问题变得越来越突出 。底鼓使得巷道断面缩 2 底鼓变形原因分析 小 ，妨碍通风 、运输和行人 ，严重威胁煤矿安全生 产。对于高应力巷道底鼓防治，目前主要分为2种 2．1 高地应力 方法：一是加 固围岩法 ，即通过加装反底拱梁 二水平东翼轨道巷的埋深已接近深井临界值 或底角锚杆 (索)等措施加强支护强度，减小底 800m，这使得巷道处于高地应力场 中。上覆岩层 鼓变形；二是应力转移法 J，即通过开挖底板卸 所产生的垂直主应力及水平主应力分别为： 压槽或松动爆破等措施将巷道围岩附近因开挖形成 ．=TH=25×10 ×731=18．3(MPa) 的高应力转移到围岩较深部。 or2=KTH= 1=4．6(MPa) l 一 本文针对城郊煤矿二水平东翼轨道巷底鼓成因 式中， 为巷道上覆岩层的平均容重，取为25kN／ 开展深入研究，在此基础上通过数值模拟方法对比 Ill；H为巷道埋深，n3； 为岩石泊松 比，根据表 加装反底拱梁和开挖底板卸压槽2种不同方案的治 1中实验结果取 0．2；K为侧压力系数，取决于岩 理效果 ，提 出开挖卸压槽后巷道底板所呈现 的 石的泊松 比。 “双峰变形”更能满足巷道使用需求，矿压观测结