当前位置：文档库 › 煤矿巷道底鼓成因及防治措施

煤矿巷道底鼓成因及防治措施

巷道底鼓的处理办法及措施

巷道底鼓的处理办法及措施摘要：随着近些年来煤炭开采逐渐走向深部，巷道底鼓问题日趋突出严重，严重影响了巷道的正常使用和工作面的正常生产。因此，研究巷道底鼓的机理及防治措施等问题，对于我国建设高产高效矿井，提高人员安全保证有着重大的理论意义和实际应用价值。关键词：巷道底鼓机理防治技术一、引言在煤矿生产中，几乎所有回采巷道都会出现不同程度的底鼓，尤其随着近些年来煤炭开采逐渐走向深部，进而地应力相应增大，巷道底鼓问题日趋突出严重，从而暴露出很多影响煤矿安全生产的问题。底鼓是煤矿井巷中常发生的一种动力现象，它与围岩的性质、矿山压力、开采深度及地质构造等直接相关。在巷道顶、底板移近量中，人们已经能够将顶板下沉和两帮移近控制在某种程度内，所以大约有2/ 3是由于底鼓引起的。这类问题给深采矿井，特别是软岩矿井的建设和生产的正常进行带来极大困难。底鼓使巷道变形、断面变小，影响通风、运输，制约矿井安全生产。毕节杨家湾矿区矿区回采巷道的底鼓问题是十分严重的，观测资料表明，很多矿巷道顶底板移近量达1500mm，平均每天达10～15mm，而底鼓量约占顶底移近量的75%，在掘进期间即需人工卧底1～2 次，在生产期间还需卧底1～2次，严重影响了巷道的正常使用和工作面的正常生产，因此，研究巷道底鼓的机理、预测方法及防治措施等问题，对于我国深部资源开采，建设高产高效矿井，提高人员安全保证有着重大的理论意义和实际应用价值。二、底鼓的基本形式及影响因素（一）底鼓的基本形式根据国内外有关底鼓资料的综合分析，巷道底鼓大致可以分为三类:

1、膨胀性底鼓——由于岩质变态膨胀产生的底鼓。多发生在矿物成分含蒙脱石的粘土岩层，膨胀岩是与水发生物理化学反应，引起岩石含水量随时间而增高且体积发生膨胀的一类岩石，属于易风化和软化的软弱岩石。 2、挤压性底鼓——岩壁或刚性衬砌在上部压力下插入底板或挤压底板造成跨中隆起的底鼓。通常发生在直接底板为软弱岩层(如粘土岩、煤等) ，两帮和顶板比较完整的情况下。在两帮岩柱的压模效应和应力的作用下，整个巷道都位于松软破碎的底板岩层向巷道内挤压流动 3、张性底鼓——底板岩层由于断面上大压力作用而产生带方向性的强烈褶曲隆起所造成的底鼓，它与顶部张性破坏区处于同一轴线上。前两类为持续型底鼓，而后一类为应力释放短暂型底鼓。（二）底鼓的影响因素 1、围岩性质:围岩性质和结构对巷道底臌起着决定性作用，底板岩石的坚硬程度和厚度，决定着底臌量的大小。 2、地压：围岩中存在高地压是造成巷道底鼓的决定性因素，深部巷道遇到底鼓的情况比浅部巷道多，这完全是由于地压增高所致。位于残留矿柱下面的巷道也有底鼓的现象，这是因为存在着一个高地压带。 3、水对岩石强度的影响:①由于水的作用减少了岩石层理、节理和裂隙间的摩擦力，使岩石的整体连接强度降低，使岩体沿岩层的节理面、层理面和裂隙面形成滑移面，并将原来层间连接紧密的岩体分为很多薄层，甚至完全丧失强度②岩石中的某些矿物成分遇水产生膨胀。 4、支护强度:一般巷道的底板处于不支护状态，主要是因为①总是认为只要支护顶板和两帮就安全了，底臌无关紧要②锚固底板施

软岩巷道底鼓综合治理技术研究及应用

ｄｏｉ：1０.117９９／ｃｅ２０1８０３０1３收稿日期：２０17-０３-1６作者简介：张建林（1９６９），男，山西晋城人，工程师，现从事煤矿开采技术及管理工作，E -ｍａｉl：２7０141３９６＠ｑｑ.ｃｏｍ三引用格式：张建林.软岩巷道底鼓综合治理技术研究及应用［Ｊ］.煤炭工程，２０1８，５０（３）：５０-５２. 软岩巷道底鼓综合治理技术研究及应用张建林（山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司，山西晋城０4８２００）摘要：为了解决玉溪矿巷道底鼓现象，通过深入研究与分析比较，提出了软岩巷道底鼓综合治理技术，即：采用预应力全长注浆锚索锚固＋钢筋笼＋几字型钢筋梯子梁＋混凝土浇筑的联合底鼓治理技术三通过现场工程实践表明，该底鼓修复技术在软岩巷道底鼓治理方面起到了很好的效果三关键词：软岩巷道；底鼓治理；全长注浆锚索；钢筋笼；几字型钢筋梯子梁中图分类号：ＴＤ３２7.３文献标识码：A 文章编号：1６71-０９５９（２０1８）０３-００５０-０３ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｆｌｏｏｒｈｅａｖｉｎｇｉｎｓｏｆｔｒｏｃｋｒｏａｄｗａｙＺHANＧＪｉａn -lｉn （YｕxｉＣｏａl MｉnｅｏｆＳｈａnxｉＬａnｈｕａＳｃｉ-ｔｅｃｈVｅnｔｕｒｅＣｏ.，Ｌｔｄ.，Ｊｉnｃｈｅnｇ０4８２００，Ｃｈｉnａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：In ｏｒｄｅｒｔｏｃｏnｔｒｏl ｔｈｅｒｏａｄｗａｙｆlｏｏｒｈｅａvｉnｇｉn YｕxｉＣｏａl Mｉnｅ，ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅnｓｉvｅｃｏnｔｒｏl ｔｅｃｈnｏlｏｇｙｆｏｒｓｏｆｔｒｏｃL ｒｏａｄｗａｙｆlｏｏｒｈｅａvｉnｇｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｒｏｕｇｈｄｅｅｐｒｅｓｅａｒｃｈ，ａnａlｙｓｉｓａnｄｃｏｍｐａｒｉｓｏn，ｕｓｉnｇａｃｏｍｂｉnｅｄｆlｏｏｒｈｅａvｉnｇｃｏnｔｒｏl ｔｅｃｈnｏlｏｇｙｃｏｍｐｒｉｓｉnｇｐｒｅ-ｓｔｒｅｓｓｅｄｆｕll lｅnｇｔｈｇｒｏｕｔｉnｇａnｃｈｏｒｃａｂlｅ，ｒｅｂａｒｃａｇｅ，ｒｅｂａｒlａｄｄｅｒｇｉｒｄｅｒａnｄｃｏnｃｒｅｔｅｐｏｕｒｉnｇ.Aｃｃｏｒｄｉnｇｔｏｔｈｅｒｅｓｕlｔｓｏｆｆｉｅlｄｅnｇｉnｅｅｒｉnｇｐｒａｃｔｉｃｅ，ｆａvｏｒａｂlｅｆlｏｏｒｈｅａvｉnｇｃｏnｔｒｏl ｅｆｆｅｃｔｈａｓｂｅｅn ａｃｈｉｅvｅｄｕｓｉnｇｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｔｅｃｈnｏlｏｇｙ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｆｔｒｏｃL ｒｏａｄｗａｙ；ｆlｏｏｒｈｅａvｉnｇｃｏnｔｒｏl；ｆｕll -lｅnｇｔｈｇｒｏｕｔｉnｇａnｃｈｏｒｃａｂlｅ；ｒｅｉnｆｏｒｃｅｄｒｅｂａｒｃａｇｅ；ｒｅｂａｒlａｄｄｅｒｂｅａｍ巷道底鼓现象是矿井井下巷道常见的破坏形式之一三近年来随着煤矿开采深度的增加，地压也随之增大，特别是井底车场区域的巷道二硐室布置密集，周围巷道受采动相互影响，应力叠加重新分配，巷道围岩又以泥岩和砂质泥岩为主，胶结程度差，层理二节理发育二松软破碎二易风化［1-６］三巷道开掘后不久反复变形底鼓破坏，传统的软岩巷道底板加固技术，很难有效治理三玉溪煤矿通过调研二实践，摸索出一套治理软岩底鼓的措施，取得了比较理想的效果，可为类似工程地质的巷道底鼓治理提供借鉴经验［7-1２］三１工程概况玉溪煤矿设计生产能力２4０万ｔ／ａ，井田面积为２６.147Lｍ２，开采３号煤层，可采储量为1.６4２５亿ｔ，矿井服务年限为５０.7ａ三主斜井井口标高＋7９7.２ｍ，井底标高＋３２０ｍ，斜长17３1ｍ，井筒倾角1６?，净断面17.９ｍ２三井筒内装备Ｂ＝1２００ｍｍ带式输送机提升煤炭，另外装备架空乘人器担负矿井人员的上下井任务三主斜井井筒落平点为＋３２０ｍ水平井底车场三主斜井井筒完成铺底及带式输送机安装后不到两个月，主斜井落平点向上至管子道口约1０８ｍ，出现底鼓变形，特别是带式输送机机尾张紧装置段及部分带式输送机机架下巷道底鼓变形严重三虽然前期进行了二次软岩巷道底板加固，第一次用３０Lｇ道轨加工制作成反拱，排距８００ｍｍ；第二次采用水泥注浆加固，但实践证明两次修复治理都不能实现对底板的有效治理，三个月后底板发生变形破坏，严重影响安全生产三经过两次修复加固四个月以后，主斜井井筒最下段８８ｍ巷道再次出现了更大范围和更为严重的变形底鼓三底板底鼓超过８００ｍｍ，两帮位移６００ｍｍ，顶板下沉２００ｍｍ，致使井筒内架设的4０ａ工字钢多根弯曲变形，工字钢上的消防水管破坏，机尾滚筒二带式输送机机架倾斜致使带式０５第５０卷第３期煤炭工程ＣＯAＬENＧINEEＲINＧ Vｏl.５０，Nｏ.３万方数据

底鼓的原因与防治

底鼓 1.定义与介绍受采掘工程的影响，巷道顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内产生位移，巷道底板向上隆起的现象即称之为底鼓，也有文献称底臌。底鼓所导致的巷道断面缩小、阻碍运输和行人、妨碍矿井通风，使得许多矿井不得不投入大量的人力和物力去做“挖底”等临时的处理工作，严重的会造成整条巷道的报废，对矿山的生产与安全产生很大的制约。 2.巷道底鼓的原因引起巷道底鼓的原因主要来源于两方面: 地质因素和人为因素。 2.1地质因素 2.1.1 地质构造地质构造主要表现为断层和褶曲，在支承压力影响下，岩体就由弹性应力状态转变为塑性应力状态，导致岩体中出现连续剪切滑动面，最终因底板岩层失稳、破裂而引起严重底鼓。 2.1.2 水理作用巷道在施工过程中，由于水的渗入，增强了岩体的塑性流变和膨胀流变，致使岩体的承载能力明显降低，在高支承压力作用下迫使巷道围岩沿四周向巷道内挤压，在岩体薄弱环节形成鼓胀和应力集中释放区，造成底鼓。 2.1.3围岩性质具有底鼓现象的矿井中，巷道底板往往是松软的粘土层、页岩或其它强度较低的岩石。在围岩压力作用下，导致巷道两帮内移、底板鼓起。

2.2人为因素 2.2.1巷道布置巷道布置在地质构造带时，构造应力集中。在断层带附近，上覆岩层在能量传递过程中阻断了能量传递的连续性，在围岩体薄弱环节尤其是未支护的巷道底板岩层中，产生强烈底鼓; 在褶曲地带，尤其是向背斜轴部也是高应力集中区，如果弹性变形能得不到有效释放，可能在围岩体两帮产生挤压变形，之后能量进一步向底板转移，促使底板抬高、鼓出。 2.2.2支护强度巷道开挖后，围岩暴露于空气中，两帮煤岩体在高支承压力作用下形成一定范围内的破碎区和塑性流动区，如果巷道未采取有效支护或支护强度不足以抵抗外界的变形，围岩体就向巷道内挤压，形成“二次水平应力”，随着时间的推移，巷道两帮支承压力不断向围岩体内部移动，而两帮和底板岩层的塑性流动区也不断扩大，并且伴随着顶板和两帮的下沉，导致底角岩体不断涌向巷道内，形成底鼓。 3.底板岩层鼓入巷道的方式及机理根据巷道底鼓形成的力学作用机理, 巷道底鼓可以分为5种类型: 3.1 挤压流动性底鼓通常发生在直接底板为软弱岩层( 如粘土岩、煤等) , 两帮和顶板比较完整的情况下。在两帮岩柱的压模效应和应力的作用下, 整个巷道都位于松软破碎的底板岩层向巷道内挤压流动; 3.2 饶曲褶皱性底鼓

巷道底鼓原因分析及治理措施

巷道底鼓原因分析及治理措施发表时间：2019-12-12T13:47:59.943Z 来源：《科学与技术》2019年第15期作者：李坤[导读] 底鼓是矿井巷道中常发生的一种动力现象。本文结合实际情况简单阐述了巷道底鼓的原因，并探讨了底鼓治理措施，对提高人员安全有着重大的理论意义和实际应用价值。摘要：底鼓是矿井巷道中常发生的一种动力现象。本文结合实际情况简单阐述了巷道底鼓的原因，并探讨了底鼓治理措施，对提高人员安全有着重大的理论意义和实际应用价值。关键词：巷道；底鼓；原因；治理长期以来，国内外许多专家学者对煤矿巷道底鼓机理和控制技术作了大量的研究工作，提出了许多底鼓控制技术。研究表明，引起巷道底鼓的因素有很多，其中较为突出的几个因素是底板岩层性质、围岩应力、水理作用、岩体强度和地温等。有效控制底鼓的方法大致分为两类:一类是防止，即采取措施将底鼓量减少到允许的范围内;二是清除底鼓，将巷道已发生底鼓的部分岩石清除，恢复巷道断面积。 1 底鼓的危害底鼓所导致的巷道断面缩小、阻碍运输和行人、妨碍矿井通风，使得许多矿井不得不投入大量的人力和物力去做"挖底"等临时的处理工作，严重的会造成整条巷道的报废，对矿山的生产与安全产生很大的制约。 2巷道底鼓原因 2.1 巷道围岩性质及地压影响大围岩性质和结构对巷道底臌起着决定性作用，底板岩石的坚硬程度和厚度，决定着底臌量的大小。另外围岩中存在高地压是造成巷道底鼓的决定性因素，深部巷道遇到底鼓的情况比浅部巷道多，这完全是由于地压增高所致。再加上各项采掘活动的持续深入及地应力的增加，导致部分区域应力非常集中，顶压过大则压力巷道两帮就会将压力传至底板，底板没有相关支护则不能承受更大的压力，最终出现形变现象且向上鼓起，这就是底鼓现象。 2.2 巷道底板岩石弱化随着采掘程度加深，铅直地应力或者是水平地应力随之加大，导致深层巷道掘进之后围岩出现松动圈，围岩承受的荷载力也持续降低。巷道临近位置集中荷载量超出了围岩自身承载力，造成巷道顶板下降和两帮移动量提升，以至巷道围岩塑性区域的范围加大。加之部分地质构造应力对其所造成的影响，巷道围岩出现软岩。采掘深度加深及地温偏高，最终造成围岩出现更大的塑性形变。通常巷道底部是没有任何支护条件的，不能控制塑性区域扩张外部阻力，导致巷道底部围岩弱化，从而极易出现底鼓现象。 2.3 巷道形状和规格影响特别宽大的巷道比窄巷道易发生底鼓，然而，巷道的宽度是由采矿作业而决定的。在某些情况下，特别是辅助巷道，宽度能保持在一定限度以内，而通过增加巷道高度使横截面保持不变。 2.4 水理作用通常巷道出现底鼓现象均是由于底板受水浸泡，底板被水浸泡抗压强度受到影响。巷道底板岩石在受水浸泡之后呈现较为破碎的状态，加之巷道底板岩石中具有高岭土等，这时就会出现膨胀且出现底鼓。 3底鼓防治措施 3.1 合理的巷道布置巷道轴向与构造应力方向之间夹角不同，巷道围岩水平应力集中程度有很大差异。因此，在构造应力影响较强烈的区域，要重视巷道布置方向，依靠正确调整巷道方向与构造应力方向间的关系，削减构造应力对巷道围岩稳定性的影响。 3.2 卸压法卸压法的实质是采用一些人为的措施改变巷道围岩的应力状态，使底板岩层处于应力降低区，从而保证底板岩层的稳定状态。它特别适用于控制高地应力的巷道底鼓。底板卸压法主要有： (1)切缝。底板切缝可以造成底板中最大水平挤压力向围岩深部转移，从而使底板中可能因围岩褶皱而产生的底鼓影响力向巷道深部转移。 (2)松动爆破。在巷道底板内进行松动爆破后，爆破孔底周围出现许多裂隙，致使底板的围岩与深部散离，处于高应力状态的底板岩层成为卸压区，使应力向岩体深部转移。 (3)钻孔。通过在底板中打钻孔，以降低底板围岩的应力来防治巷道发生底鼓。 3.3加固法加固法通过提高底板围岩强度或提高对底板围岩的支护力来达到控制底鼓的目的，是一种最常用的底鼓控制方法。对巷道底板或两帮围岩加固，提高围岩的强度在一定范围内，减少底鼓。常用强化封闭框架、地面注浆加固方法，底板加固法等。其中，封闭控制底鼓可分为两大类：刚性支承，如圆形金属支架、钢筋混凝土环支架；可缩性的支持，如金属圆形，马蹄形状和圆形支架等。 3.4加强巷道中水的控制在很多地下巷道中都有水的存在，而水的存在是造成巷道底鼓的重要原因，因为水的侵蚀会使自然界中几乎所有矿物强度软化。因此重要的是使用什么方法来保证底板不受水的严重影响。这就要求地下巷道排水要及时和通畅，同时要求高标准的排水。 3.5 底板注浆底板注浆一般用于加固已破碎的岩石，提高岩层抗底鼓的能力。当底板岩石承受的压力超过岩体本身的强度，产生裂隙和裂缝时，应采用注浆的办法使底板岩层的强度提高，达到防治底板底鼓的目的。由于所选择的注浆形式、注浆材料、注浆压力和注浆时间长短不同，岩层中的裂隙可能全部或部分被粘合，当注浆压力高于围岩强度时，就产生新的裂隙并有浆液渗入。 3.6 联合法联合法即将加固法与卸压法的技术联合起来，一方面利用卸压法将巷道周边（特别是底板）的应力向围岩深部转移，降低围岩的应力集中系数，另一方面采用支护加固法对巷道围岩进行支护和加固，提高围岩的整体强度和自支承能力，并给予一定的支护力。此法适合应力集中程度大、底鼓严重的情形。

煤矿巷道底鼓治理方案

**煤矿回风下山巷道维护及治理方案一、巷道基本情况回风下山位于**煤矿一采区，掘进煤层为9+10号煤，顶部沿9号煤层顶板掘进，底部留有2.5—2.8米的底煤，巷道断面形状为矩形，掘宽5.2米，掘高4.2米，S掘＝21.84㎡；净宽5米，净高4米，S净＝20㎡。回风下山位于采区三条下山的西侧，东部分别为胶带下山、轨道下山，回风下山与胶带下山中间实体煤柱25米，胶带下山与轨道下山中间实体煤柱为25米。胶带下山掘进煤层为10号煤，底板沿10号煤底板掘进，顶部留有2米的9号煤，巷道断面形状为矩形，掘宽4.8米，掘高4.75米，S掘＝22.8㎡；净宽4.5米，净高4.5米，S净＝20.25㎡。轨道下山掘进煤层为10号煤，底板沿10号煤底板掘进，顶部留有2.2米的9号煤，巷道断面形状为矩形，掘宽4.8米，掘高4.45米，S掘＝21.36㎡；净宽4.5米，净高4.25米，S净＝ 19.13㎡。二、巷道现支护参数回风下山现为锚网索+钢带支护，未喷浆。胶带下山0-500米支护为锚网索+钢带+喷浆,0-1000米为锚网索+钢带支护。轨道下山支护为锚网索+钢带支护。支护参数如下： 1、锚杆采用直径Φ20mmⅡ级无纵肋左旋螺纹钢(HRB335),锚杆长2400mm,锚杆钢托板规格为150*150*10mm。间排距

800mm*800mm。锚固剂规格为快速K2335，中速Z2360树脂锚固剂各1卷。每根锚杆的锚固力不少于80kN,预紧力矩不小于300N〃m。 2、金属网用Φ6.5mmⅠ级普通钢筋(HPB235）焊接而成。 3、锚索规格为直径17.8mm长6300m的钢绞线制成，托板采用300×300×16mm钢托板。锚索锚固剂规格为快速K2335树脂锚固剂 1卷、中速Z2360树脂锚固剂 2卷，每根锚索的锚固力不小于200KN，预紧力不小于120KN。 4、钢带使用BHW3-280-4800型钢带，排距800mm。三、巷道顶底板岩性及变形情况 1、9号煤层顶板岩性为中砂岩、砂质泥岩、粉砂岩，平均厚度 3.71m；底板为泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩，厚度0.2m。根据《地质报告》对煤层顶底板岩石进行的测试，9号煤层顶板为砂质泥岩时，抗压强度为18.90MPa，属软弱岩石；9号煤层顶板为中砂岩时，抗压强度为26.0～29.60 MPa，平均为27.60 Mpa，属软弱岩石。底板为泥岩时，抗压强度为18.0～25.80 MPa，平均为21.90 Mpa，属软弱—中硬岩石；底板为砂质泥岩时15.20～20.80 MPa，平均为17.60 Mpa，属软弱—中硬岩石。 2、10号煤层顶板为砂质泥岩、泥岩，为9号煤层的底板, 厚度0.2m；底板为泥岩、砂质泥岩，平均厚度3.30m。

巷道发生底鼓的原因与针对性防治措施

巷道发生底鼓的原因与针对性防治措施构造应力、水理作用、底板岩性及支护强度等因素极易引起巷道出现底鼓现象，使得巷道断面缩小，对通风、运输等造成很大障碍，严重阻碍了采掘工程的正常进行，不但会增加成本，还有可能影响到安全。因此，在巷道发生底鼓现象时，应尽快对其原因加以确定，然后采取相应的有效对策，如对巷道进行合理布置、加固底板支护、底板防治水等，通过这些措施，将底鼓部分的岩石彻底清除，或对底鼓量进行严格控制，保证巷道畅通，进而促进采掘工作能够顺利开展。标签：巷道底鼓；构造应力；支护强度引言煤炭是我国的重要资源，用途极广，在生产生活中起着不可代替的作用，其开采工作难度较大，尤其是近些年，随着开采技术和工艺的不断更新，煤炭正从表面开采向深部开采过度，受地应力等多方面影响，巷道的两侧岩体和顶板底板会受力而挤压，出现变形、位移等现象，以至于巷道底板会因压力而向上隆起，阻碍了开采进度和效率，所以，在当前时代，应结合先进技术采取合适的方法对此现象加以解决。 1 工程概况某段煤矿厚度约为4m，顶板岩性以泥岩为主，令包括有粉砂岩、砂质泥岩等，底板则主要是泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩以及中细粒砂岩等，该段回采巷道存在较严重的底鼓问题，加大了开采难度，尤其是某工作面顺槽，回采时巷道的底鼓量约为1700mm，掘进时需要人工卧底2-3次，回采时仍需卧底2-3次，需耗费大量人力，使得开采效率有所降低，且煤矿安全得不到有力的保障。为使煤矿得到进一步开采，提高安全保证，应对巷道底鼓的产生原因进行分析研究，并做好相应的防范工作。 2 巷道底鼓的产生原因 2.1 构造应力地质构造有其自身特点，在运动时会对岩体产生一定的应力，即构造应力，方向性较为明显，多为水平应力。在煤层较厚的地方，受构造应力影响，底板岩层容易褶曲，向上鼓起。构造应力对底板岩层破坏很大，极易引起巷道的底鼓现象。 2.2 底板岩性底鼓多由巷道两侧的围岩变形位移引起，可见，围岩的结构组成及自身强度与巷道底鼓密切相关，如果围岩多是灰岩、砂岩时，因其比较坚硬，状态相对稳

深井软岩巷道治理底鼓机理与技术研究葛亮

深井软岩巷道治理底鼓机理与技术研究葛亮发表时间：2018-06-08T11:52:39.583Z 来源：《建筑模拟》2018年第4期作者：葛亮 [导读] 深部巷道强烈底鼓是由高地应力、岩石内黏土矿物遇水膨胀、支护结构不合理等综合因素影响造成的，对巷道底板实施主动支护和底板岩层改性注浆是治理底鼓的有效方法，由此提出了巷道底板锚索束+底板浅部、深部注浆的综合底鼓控制技术。宁夏煤炭基本建设有限公司建井公司宁夏回族自治区银川市 750000 摘要：在我国不断发展的过程中，深井软岩巷道由于其地应力大，容易受水、风，超前支承压力、机械扰动等作用极易发生底鼓。底鼓是矿井巷道中常发生的一种动力现象。在巷道顶、底板移近量中，人们已经能够将顶板下沉和两帮移近控制在某种程度内，目前多数还是由于底鼓引起的。这类问题给深采矿井，特别是软岩矿井的建设和生产带来极大困难。因此底鼓治理问题对于我国建设高产高效矿井，提高人员安全保证有着重大的理论意义和实际应用价值。关键词：深部矿井；软岩巷道；底鼓机理；技术研究引言巷道是煤矿地下开采过程中运输、通风、行人等系统的重要通道，一旦巷道出现严重变形破坏必须采取方法进行治理，否则将影响矿井正常生产。而底鼓是煤矿巷道常见的动力现象之一，因其发生机理复杂、影响因素较多，有效地预防、控制、治理巷道底鼓难度较大。目前，随着煤炭需求的增多，我国煤矿以10-25m/a的速度向深部延伸，矿井开采强度和开采速度逐年增大，井下岩体环境表现为“三高一扰动”的特性，据统计深部永久巷道返修率高达90%，大部分为底鼓治理工程。因此，巷道底鼓的预防、控制和治理已经成为深部巷道稳定控制的重点。底鼓的影响因素较多，主要包括底板岩层结构与物理性质、围岩应力状态、开采扰动、水理作用和支护结构等。在底鼓的形成机理方面，众多学者开展了大量研究，一方面根据岩石本身力学特性，分析岩层压曲、扩容和膨胀各个过程中应力与变形相互作用，预测巷道底鼓程度；另一方面应用弹塑性薄板理论、梁理论和流变理论建立巷道底板力学模型，系统分析底板岩层极限承载力、变形以及制约底鼓发生的条件。巷道底鼓预防与治理方法主要有加固控制、卸压控制、加固与卸压耦合控制3类。但煤矿强烈底鼓仍常常发生。 1深井软岩巷道底鼓主要成因 1.1地质构造和围岩性质地质构造和围岩性质对巷道底鼓起着决定性作用，底板岩石的坚硬程度和厚度决定着底鼓量的大小。 1.2地压围岩中存在高地压是造成巷道底鼓的另一决定性因素，深部巷道遇到底鼓的情况比浅部巷道多，这正是地压增高所致。 1.3岩石水处理水对岩石强度的影响也是形成深巷道底鼓的一个重要因素。巷道在施工过程中，由于水的渗入，增强了岩体的塑性流变和膨胀流变，致使岩体的承载能力明显降低，在高支承压力作用下迫使巷道围岩沿四周向巷道内挤压，在岩体薄弱环节形成鼓胀和应力集中释放区，造成底鼓。巷道的大小和形状特别宽大的巷道比窄巷道易发生底鼓，然而巷道宽度是由采矿作业决定的。在某些情况下，特别是辅助巷道，宽度能保持在一定限度以内，而通过增加巷道高度使横截面保持不变。 1.4人为因素巷道布置在地质构造带时，构造应力集中。在断层带附近，上覆岩层在能量传递过程中阻断了能量传递的连续性，在围岩体薄弱环节尤其是未支护的巷道底板岩层中，产生强烈底鼓；在褶曲地带，尤其是向背斜轴部也是高应力集中区，如果弹性变形能得不到有效释放，可能在围岩体两帮产生挤压变形，之后能量进一步向底板转移，促使底板抬高、鼓出。巷道开挖后，围岩暴露于空气中，两帮煤岩体在高支承压力作用下形成一定范围内的破碎区和塑性流动区，如果巷道未采取有效支护或支护强度不足以抵抗外界的变形，围岩体就向巷道内挤压，形成“二次水平应力”，随着时间的推移，巷道两帮支承压力不断向围岩体内部移动，而两帮和底板岩层的塑性流动区也不断扩大，并且伴随着顶板和两帮的下沉，导致底角岩体不断涌向巷道内，形成底鼓。 2深井软岩巷道底鼓治理措施巷道是由顶板、底板、两帮组成的复合结构体，结构的各部分在矿山压力作用下受力状态不同，其围岩性质也存在较大差异，因而巷道顶、底、帮的稳定状态存在明显的结构特征。有效控制底鼓可归纳为两方面：一是防止底鼓，即采取措施将底鼓量减少到允许范围，如加固法、卸压法、联合法和加固巷道帮、角；二是清除底鼓，将巷道已发生底鼓的部分岩石清除，恢复巷道断面积。清楚底鼓措施常常需要反复进行，不仅增加了出矸量，浪费了大量的人力物力，使巷道的维修成本增高，而且还不能完全制止底鼓，严重影响矿井的正常生产与安全。在此，主要介绍底鼓治理的方法。 2.1卸压法卸压法通过将巷道周边（特别是底板）的集中应力向巷道围岩深部转移来达到控制底鼓的目的，是一种使用比较普遍的底鼓控制方法。 2.2联合法联合法即将加固法与卸压法的技术联合起来，一方面利用卸压法将巷道周边（特别是底板）的应力向围岩深部转移，降低围岩的应力集中系数，另一方面采用支护加固法对巷道围岩进行支护和加固，提高围岩的整体强度和自支承能力，并给予一定的支护力。此法适合应力集中程度大、底鼓严重的情形。 2.3加固法加固法通过提高底板围岩强度或提高对底板围岩的支护力来达到控制底鼓的目的，是一种最常用的底鼓控制方法。对巷道底板或两帮围岩加固，提高围岩的强度在一定范围内，减少底鼓。常用强化封闭框架、地面注浆加固方法，底板加固法等。其中，封闭控制底鼓可分为两大类：刚性支承，如圆形金属支架、钢筋混凝土环支架；可缩性的支持，如金属圆形，马蹄形状和圆形支架等。 2.4加强水的控制岩石遇到水后使其强度软化，因此在巷道掘进过程中要做好排水工作，及时将巷道内的水排出去，这样就可以从某种意义上控制底鼓的发生。

动压影响巷道底鼓机理及防治措施

动压影响巷道底鼓机理及防治措施摘要：从围岩应力的角度分析了底鼓发生的机理，并对底鼓的治理方法进行了探讨。关键词：底鼓；动压；防治措施目前，随着支护技术的发展，已经能够将顶板下沉和两帮移近控制在某种程度内，然而对于防止底鼓却一直缺乏既经济又有效的办法。强烈的巷道底鼓不仅带来了大量的维修工作，增加了维护费用，而且还影响了矿井安全生产。寺河矿为了满足瓦斯治理及运输等要求，采用了大采高工作面多条巷道布置（三进二回）方式，计划把其中两回风巷留下，作为相邻大采高工作面的两进风巷道，但随着工作面的推进，回风巷受到强烈的采动影响，其中底鼓是最为突出的动压显现之一。局部地段底鼓量达１ｍ以上，巷道断面收缩率达到３０％以上，甚至发生巷道坍塌，维护极为困难。回风巷道能否正常复用，关系着寺河矿采掘衔接、资源回收和高产高效等重大问题，因此分析动压区巷道底鼓机理，并对防治措施进行探讨，具有十分现实的意义。１动压区巷道压力显现的特点在多条巷道布置方式中，复用的两回风巷一般要经过开挖巷道影响、超前压力影响、滞后压力影响和二次采动影响，影响强度与地质条件、煤柱宽度和开采技术等因素有关。通过对寺河矿已经开采的２３０１，２３０２和正在开采的３３０２三个大采高工作面分析，发现动压区巷道压力显现一般有如下特点：（１）回风巷底鼓显现一般发生在滞后工作面时，滞后采动影响时间长、强度大，其巷道表面变形有如下趋势（见图１）：在工作面前方，巷道底鼓量、顶板下沉量和两帮移近量都很小，分别占整个变形量的３．２％，３０％和１．５％；工作面后方根据巷道变形程度可划分为３个区，０～２００ｍ为变形加剧区，巷道底鼓量、顶板下沉量和两帮移近量急剧增大，分别占整个变形量的８２％，６３．６％和９０％；２００ｍ～３００ｍ为变形趋缓区，巷道底鼓量、顶板下沉量和两帮移近量分别占整个变形量的１０．７％，６％和５％；３００ｍ以后为变形稳定区，巷道表面变形基本趋于稳定，此阶段巷道底鼓量、顶板下沉量和两帮移近量分别占整个变形量的４．１％，０．４％和３．５％。（２）巷道底鼓与围岩地质力学性质有关。不同的地质条件，动压显现不同。在地质条件相对简单，围岩完整性好，强度相对较大，巷道底鼓量较小；但在围岩破碎的地段，地质条件相对复杂，底鼓量明显增大。

巷道底鼓的防治措施

巷道底鼓的防治措施【摘要】本文通过对软岩巷道底鼓发生原因的分析，得出了软岩巷道特别是膨胀岩巷道发生底鼓的主要原因是由于底板浸水及巷地压所致，分析巷道底fku鼓的机理和类型，提出巷道底鼓的防治措施，得出了一些有益的结论。【关键词】底鼓；软岩；措施 0 引言底鼓、冒顶及侧突是巷道发生变形破坏的三种主要表现形式。大量实测数据表明，巷道变形破坏大约有2/3是由底鼓引起的。底鼓的主要危害是缩小了巷道断面，致使行人、运输、供排水、井下通风等都受到影响，严重影响矿山的安全生产。因此，研究巷道底鼓发生机理及其影响因素，做出合理的防治措施，对保证我国深部资源开采，提高人员安全作业，有着重大的理论意义和实际应用价值。 1 底板岩层鼓入巷道的方式及机理（1）挤压流动性底鼓。通常发生在直接底板为软弱岩层（如粘土、煤等），两帮和顶板比完整的情况下。在两帮岩柱的压模效应和应力的作用下，整个巷道都位于松软破碎的底板岩层向巷道内抗日压流动。（2）褶皱性底鼓。通常发生在巷道底板为层状岩石，其底鼓机理是底板岩层在平行层理方向的压力作用下，向底板临空方向饶曲而失稳，底板岩层的分层越薄，巷道宽度越大，所需的挤压力越小，越易发生饶曲性底鼓。（3）剪切错动性底鼓。主要发生在直接底板。即使是整体性结构岩层，但在高应力作用下，巷道底板也易遭到剪切破坏，或者在巷道底角产生很高的剪切应力而引起楔形破坏。（4）遇水膨胀性底鼓。多发生在矿物成分含蒙脱石的粘土岩层，膨胀岩是与水发生物理化学反应，引起岩石含水量随时间而增高且体积发生膨胀的一类岩石，属于易风化和软化的软弱岩石。工程中遇到的膨胀性岩石有两种：一种是化学转化膨胀岩石；另一种膨胀岩石是指含有强亲水性粘土矿物的粘土类岩石。它与前述的各类底鼓的主要区别为底鼓是山底板吸水膨胀引起的，底鼓的机理不同，治理方法也应有所不同。 2 影响巷道底鼓的主要因素底板软弱、地压、巷道的大小和形状、巷道积水等，都是影响巷道底鼓的主要因素。巷道开挖使得底板岩层局部和部分卸载，随即将产生弹性恢复。当应力超过岩层的屈服强度时，就会产生塑性变形，软岩的应力偏量达到一定数值后会产生扩容现象，造成岩石体积增加。巷道开挖后，导致底板岩层局部区域垂直应

巷道底鼓分析

关于巷道底鼓,国内外许多专家提出了不同的看法:①前苏联的M〃JI〃兹包尔什奇克等认为:巷道底板岩层突然鼓起是由于底板中塑性层对下部移动的阻力,以及底板岩层暴露的面积与周长的比例急剧变化时岩层储存的弹性能释放的结果造成;②德国的M〃奥顿哥特运用相似材料模拟实验研究了巷道底鼓的全过程,他认为巷道岩层的破坏顺序为:首先是两帮岩层由于垂直应力作用被压裂,之后是巷道顶板由于水平压力的作用向巷道间鼓出,其中较先破坏的是直接底板岩层;③我国康红普经过分析计算得出结论,底鼓是由于失稳的底板岩层向巷道内压曲,偏应力作用下的扩容,岩层自身的遇水膨胀;④而贺永年、何正昌通过实测和研究认为,巷道底鼓由两帮岩柱传递顶板压力开始,两帮围岩在挤压底板的同时一起下沉,底板在严重挤压变形的情况下发生断裂,然后底板隆起[xxx]。底鼓分析 1)在开巷后,由于围岩的“本构关系”即应力—应变关系发生变化,破坏了原有的应力平衡,围岩应力变化造成巷道底板、两帮岩层卸载产生了弹塑性变形向巷道内鼓起。 2)水理作用。在掘进或使用过程中,由于岩层自身含水及施工用水,使底板岩层遇水后体积膨胀,使围岩强度降低,塑性增大,以至底板向上鼓起。 3)支护强度也是影响底板鼓起的因素,一些巷道支护只注重巷道顶板,未对底板进行任何有效的支护。在巷道的支护上,一般均采用锚网喷及各种钢性支架有效地对巷道顶帮进行支承,底板未进行支护,而各种支护要承受住来自其周围的压力,为使其不被破坏,只得将各种受力向未进行支护的底板即弱面(自由面)进行传递,体现在顶板下沉,钢性支架下钻底板,破坏了底板原有的应力平衡,以至底板向有空间的巷道内隆起,造成巷道鼓底。11#煤层及各石门的底鼓即是这样。 4)巷道设计布置也是影响巷道底鼓(破坏)的因素,尤其是地质构造带及煤柱留设的是否合理以及应力集中区的存在,容易造成巷道底鼓破坏。 3巷道底鼓的对策及控制通过对巷道底鼓的分析,结合底鼓的特点,并查阅国内外各种控制底鼓措施,提出治理措施如下: 1)在设计上尽量将巷道布置在远离地质构造带或应力集中区域。 2)控制施工期间的用水,将各种汇集水进行集中排放,减少水对巷道围岩的侵蚀。 3)在巷道断面设计上,从经济角度出发,充分考虑巷道的变形量,力求最优化。 4)回采巷道在布置上优先选择沿空留(送)巷,如不能沿空留(送)巷的,要充分分析受力情况,留设合理的煤(岩)柱,通过实践,大河边煤矿煤柱留设一般在(倾斜方向)20~25m之间,如已回采的

巷道底鼓分析及控制

２００８年第９期煤炭工程巷道底鼓分析及控制黎开勋，党昌志（贵州水城矿业集团公司，贵州六盘水５５３００１）摘要：文章综合国内外关于巷道底鼓现象的资料，详细阐述了对巷道底鼓的分析和认识，介绍了常见巷道底鼓的类型，结合贵州水城矿区大河边煤矿的实际，提出了预防巷道底鼓的对策和措施，经过现场的实践检验，证明具有很好的效果。关键词：巷道；底鼓；回采中图分类号：ＴＤ３２２＋．１文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１—０９５９（２００８）０９－００５１－０２底鼓是煤矿井巷中常发生的一种动力现象，它与围岩的性质、矿山压力、开采深度及地质构造等直接相关。底鼓使巷道变形、断面变小，影响通风、运输，制约矿井安全生产。多年来，人们提出多种治理底鼓的方法和措施，但效果不明显，这主要是对巷道底鼓的分析和认识还不够深入，以至很难从根本上治理巷道底鼓，因此，除“一通三防”、顶板管理外，对巷道底鼓的分析和治理，在煤矿生产中也是我们从事煤炭工作技术人员的一项重点工作。１对巷道底鼓的认识关于巷道底鼓，国内外许多专家提出了不同的看法：①前苏联的Ｍ．ＪＩ．兹包尔什奇克等认为：巷道底板岩层突然鼓起是由于底板中塑性层对下部移动的阻力，以及底板岩层暴露的面积与周长的比例急剧变化时岩层储存的弹性能释放的结果造成；②德国的Ｍ．奥顿哥特运用相似材料模拟实验研究了巷道底鼓的全过程，他认为巷道岩层的破坏顺序为：首先是两帮岩层由于垂直应力作用被压裂，之后是巷道顶板由于水平压力的作用向巷道间鼓出，其中较先破坏的是直接底板岩层；③我国康红普经过分析计算得出结论，底鼓是由于失稳的底板岩层向巷道内压曲，偏应力作用下的扩容，岩层自身的遇水膨胀；④而贺永年、何正昌通过实测和研究认为，巷道底鼓由两帮岩柱传递顶板压驴驴矿护驴护妒护驴矿驴妒、护驴妒矿矿护护驴护妒妒驴驴妒驴妒妒妒护护护妒护护护妒酽护泸护护泸妒、８，ｏ放的抽放泵为１４采区井下抽放泵，为２台２ＢＥＣ一４２型的水环真空泵，流量１２６ｍ３／ｍｉｎ，真空度１６ｋＰａ，转速３９０ｒｐｍ，功率１６０ｋＷ。４瓦斯抽放效果考察４．１本煤层瓦斯抽放效果上下巷本煤层顺层倾向钻孔和工作面浅孔钻孔经上下巷本煤层抽放管路并联后瓦斯抽放参数检测，瓦斯浓度在２％～５％的范围，流量４５～５０ｍ３／ｍｉｎ，瓦斯纯量０．９—２．５ｍ３／ｍｉｎ，平均瓦斯纯量１．７ｍ３／ｍｉｎ。４．２上拐角埋管和高位钻孔瓦斯抽放效果经上巷上拐角埋管和高位钻孔瓦斯抽放参数检测，瓦斯浓度在１．２％～５．６％的范围，流量４９～６６ｍ３／ｍｉｎ，瓦斯纯量０．６～３．６ｍ３／ｍｉｎ，平均瓦斯纯量２．１ｎ１３／ｍｉｎ。４．３抽排风机瓦斯抽放效果经瓦斯检查员人工检测，排放口瓦斯浓度在０．５％一１．１％的范围，风量１２０ｍ３／ｍｉｎ，瓦斯纯量０．６～１．３ｍ３／ｍｉｎ，平均瓦斯纯量１．Ｏｍ３／ｍｉｎ。４．４总体瓦斯抽放效果分析该面原始瓦斯含量８—１２．１１ｍ３／ｔ，平均１０．１ｍ３／ｔ，残存瓦斯含量１．５～３．Ｏｍ３／ｔ，平均２．３ｍ３／ｔ，绝对瓦斯涌出量７．７—１１．６ｍ３／ｍｉｎ，平均９．７ｍ３／ｍｉｎ，各种抽放方法抽出瓦斯纯量４．８ｍ３／ｍｉｎ，其中本煤层顺层孔和浅孔１．７ｍ３／ｍｉｎ，占绝对瓦斯涌出量的１８％，上拐角埋管和高位钻孔２．１ｍ３／ｍｉｎ，占绝对瓦斯涌出量的２２％，抽排风机１．０ｍ３／ｍｉｎ，占绝对瓦斯涌出量的１０％，风排瓦斯量平均降到４．９ｍ３／ｍｉｎ，配风量１２５０ｍ３／ｍｉｎ，风排瓦斯浓度平均降到０．３９％，解决了上拐角、工作面、回风流的瓦斯超限问题。５结语新安煤矿１４１５１综采工作面采取上拐角埋管抽放、低位钻场高、低位钻孔抽放、高位钻场高位长钻孔抽放采空区瓦斯、上下巷本煤层顺层倾向钻孔预抽煤层瓦斯、边采边抽钻孔、工作面浅孔抽放、抽排风机抽放上拐角瓦斯等瓦斯综合抽放技术，通过综合抽放，取得了较好的瓦斯治理效果。其瓦斯综合抽放技术可供类似条件的煤矿借鉴。（责任编辑潘启新）收稿日期：２００８—０２—１９作者简介：黎开勋（１９５７一），男，贵州湄潭人，工程师，现任贵州水城矿业集团公司副总工程师，从事煤矿开采技术及安全管理工作。５１

分析煤矿巷道底鼓原因及对策

分析**煤矿巷道底鼓原因及对策摘要：**煤矿于1982年进行矿井技改扩建，1986年9月竣工投产。随着开采深度不断延深，生产片盘向下接续延深，收作片盘巷道的主要石门、主要运输巷将要作为矿井总回风巷下延接续回风片盘，收作片盘的部分主要石门巷道受周边上下揭露、采动影响其围岩压力增大，巷道底鼓的现象日益增多，严重影响巷道的正常运输、行人、通风的要求。本人简要叙述了巷道底鼓的类型，破坏形式，分析了巷道发生底鼓的原因并提出了针对巷道底鼓的几点防治措施。为维护巷道的正常使用提供了一定的依据。关键词：巷道底鼓岩性水理作用支护 1引言 **煤矿根据地质普终报告和实际开采揭露表明，主要可采煤层为36#、38#、40#、45#、48#、49#煤层，均属于中等灰分，低硫、中磷、中灰熔点，较高发热量的无烟煤。井田区域内主要构造形态为**—溪口背斜西翼中的一倒转背向斜，褶皱构造和次生断层较为发育，区内断距大于30m的断层有12条，其中：F1断层贯穿于整个井田，对区内地层破坏性最大，以及较发育的褶皱构造和次生断层造成矿井围岩普遍破碎；此外，还受火成岩侵入影响，临近华溪井田强变质带内煤层被石墨化。由于受地质构造影响，矿井煤层赋存极不稳定，煤层厚度、倾角变化较大，局部块段煤层倾角达80°以上，平均倾角为23°，总体倾向为东西向，整体围岩相对较松软、破碎。矿井2007年7月以来，矿井+615m片盘巷道的主要石门作为矿井总回风巷道。目前矿井+580m生产片盘采、掘收作，将要接续作为矿井总回风巷道使用。由于巷道揭露时间长并受周边采、掘影响，巷道顶底板和两邦岩体变形严重，并向巷道中心线产生位移，巷道底板向上隆起的现场即称巷道底鼓。巷道底鼓给正常生产带来一系列的安全影响，不仅会导致巷道断面缩小，阻碍运输、行人、通风，给巷道维护带来一定困难，严重时能将巷道断面全部跨落封闭、给复采及回风的安全生产带来严重威胁。因此，充分掌握巷道底鼓的原因并采取有效措施，防治巷道底鼓具有一定的重要意义。 2巷道底鼓的分类 2.1轻微底鼓矿井+580m片盘西北块段48#层间石门受周边采、掘影响，巷道底鼓量 200-300mm。其48＃顶板岩性为泥岩或砂质泥岩，厚度0.6-5.6米，隐蔽水平层理。

煤矿巷道底鼓问题

煤矿巷道底鼓问题分析孙永慧（陕西南梁矿业有限公司陕西榆林 719400）摘要：分析巷道底鼓应将巷道整体作为研究对象，不能只考虑底板因素。通过侧压力系数将铅垂应力与水平应力联系起来，总体考虑巷道底鼓问题；根据巷道底板岩性将巷道底鼓总体分为挤压流动性底鼓、挠曲褶皱性底鼓、剪切错动性底鼓、遇水膨胀性底鼓四种类型；并详细分析巷道底鼓的影响因素；针对底鼓发生机理，将底鼓治理方法分为加固围岩法、卸压法两种，并介绍各类型典型方法。关键词：巷道底鼓；发生机理；影响因素；控制技术中图分类号：TD322 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110163－02 近年来，随着我国煤矿开采深度的不断加深，巷道压力显时，会因为底板积水而使底板强度降低，产生膨胀性变形导致现越来越明显，巷道围岩变形量也逐渐增大。由现场结果分析底鼓发生。可知，在深部开采的矿井，如果未进行底板支护，则巷道顶底 2 巷道底鼓影响因素板移近量的2/3～3/4是由底鼓引起的，这就使得巷道维修量中通过上述对底鼓机理的研究可知，对底鼓产生影响的因素绝大多数工作量是由底鼓造成的。是多方面的。其主要影响因素有：围岩应力、底板岩性、水的 1 底鼓机理分析作用、巷道支护、巷道布置及断面等。巷道开挖后，由于破坏了围岩原始应力，巷道围岩应力重1）围岩应力：巷道开挖后，原岩应力受到破坏，围岩内新分布，出现应力集中现象，使得巷道底板向上隆起，巷道断应力重新分布。同时巷道的开挖也改变了围岩的受力状态，使面面积减小，影响矿井的正常生产。得围岩产生塑性区域。巷道是否发生底鼓决定于其围岩应力的在分析巷道底鼓机理时，我们必须将全部巷道看成一个整大小。当巷道围岩应力超过围岩稳定的极限强度时，则底鼓发体，而不是单独讨论底板的影响。在巷道开挖后，上覆岩层的生。集中应力通过巷道两侧煤壁传至巷道底板。当该集中应力超过2）底板岩性：通过对底鼓类型的概况，底板岩性对底板底板岩层的极限强度时，底板岩体由弹性状态转变成塑性状发生机理及破坏程度大小起着关键性作用。当巷道底板为砂岩态，在底板岩层中将会逐渐的产生连续剪切破坏。在应力的作等坚硬岩石时，底板完整性和稳定性均较强，在一般围岩应力用下，底板岩层将沿着底板滑移线被挤出至巷道。下不会发生底鼓。而当巷道底板为软弱破碎岩层时，底板强度通过上述分析可知，两帮的垂直应力使得底板岩层发生剪较低，稳定性差，在矿山压力的作用下很容易发生底鼓现象。切破坏，使得垂向应力的影响转变成水平应力的影响，在水平应力的作用下，底板岩层产生褶皱变形，导致底鼓发生。为研究最大水平应力与铅垂应力的关系，本文在此引入侧压力系数，它是最大水平应力与铅垂应力的比值。不同的侧压系数会导致巷道塑性区分布不同：当侧压系数为0时，巷道塑性区主要出现在顶、底板两角；当侧压系数为1时，巷道塑性区较小，沿巷道断面分布较为均匀；当侧压系数为3时，巷道塑性区主要出现在底板处，从而导致大量底鼓发生。我国实测资料表明，我国矿井的侧压力系数一般为0.8～3.0。由现场分析可知，底鼓量与侧压力系数成正比关系。当侧压力系数较小时，随着侧压系数的增大，底鼓量增长缓慢；当侧压力系数较大时，随着侧压系数的增加，底鼓量迅速上升。[1] 根据现场观测、数值模拟的研究结果，可将巷道底鼓分为4种基本类型[2]： 1）挤压流动性底鼓：这类型底鼓一般发生在巷道底板为破碎岩层的巷道中，由于巷道两帮和顶板结构较为完整，强度远大于底板围岩。在巷道两帮的压模效应和远场应力的作用下，底板破碎岩层受到挤压而流动到巷道内。 2）挠曲褶皱性底鼓：这种类型底鼓一般发生在巷道底板为薄岩层的巷道中。由于底板为层状岩层且层厚较薄，在平行于层里面方向的应力作用下层状底板向巷道空间发生挠曲褶皱，形成底鼓。 3）剪切错动性底鼓：这类底鼓一般发生在巷道底板为较厚岩层的巷道中。由于底板较为完整，在高应力作用下，常常会先发生剪切破坏。在水平应力的作用下，使得岩层沿剪切面发生错动而导致底鼓发生。 4）遇水膨胀性底鼓：当巷道底板岩层遇水膨胀性较高 3）水的作用：在矿井生产过程中，很容易在巷道底板产生积水，使得底板岩层浸水。一般岩体均具有软化性，即岩石浸水后其强度降低，这就使得巷道在同等围岩应力的条件下更容易破坏。如果巷道底板岩层为泥质胶结岩层时，遇水后产生破碎、泥化，甚至完全丧失强度。遇水膨胀性底鼓发生是由于底板岩层含有大量粘土矿物，遇水后产生膨胀和崩解，从而导致底鼓。 4）支护作用：在控制围岩变形技术中，支护起着至关重要的作用。合理的支护方法，可以有效的控制巷道围岩变形。采用围岩锚杆支护、锚索支护等主动支护，可以增强围岩强度及自承能力，优化了围岩受力条件和赋存环境。采用U型钢等架设支架支护方法，对围岩施加一定的径向力，既可以支撑松动塌落岩石，又能加大巷道围压，保持围岩三向受力状态，限制塑性区域及破碎去的发展。其次，对于支护时间的选择也要合理，选择最佳支护时间进行支护，可以最大限度地发挥围岩塑性区承载能力而又不出现松动破坏。 5）巷道布置及断面选择：从巷道围岩控制的角度出发，巷道的布置最好避开采掘活动的影响，将巷道尽量布置在煤层开采后所形成的应力降低区内。在采矿系统的允许范围内，选择稳定的岩层进行巷道布置，尽量避免含水层对巷道的破坏。同时巷道的轴线方向尽可能与构造应力方向平行，避免垂直构造应力方向。所以巷道的优化布置可以大大地降低围岩应力，增加围岩强度，有效的控制围岩变形与破坏。巷道断面形状的选择也应认真考虑，当顶压、侧压都很大同时底鼓严重时，可以选用马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式断面，可以有效的减小底鼓量。 3 巷道底鼓治理措施针对煤矿底鼓的治理问题，要做到预防为主，治理为辅。