矿井巷道底鼓的分析及采取措施

王喜林

(珲春矿业(集团)公司板石煤矿,吉林珲春 133300)

矿井巷道底鼓的分析及采取措施

王喜林

(珲春矿业(集团)公司板石煤矿,吉林珲春 133300)

珲春矿业集团公司板石煤矿在开采过程中,随着开采深度的增加,采空区增多,巷道压力大,导致巷道底鼓严重,严重影响了矿井安全生产,增加了矿井的生产成本。合理找出生产矿井的巷道底鼓原因和采取相应的措施,这对矿井的安全生产、经济效益、矿井的可持续发展有着重要意义。

巷道压力 巷道底鼓 采取措施

1 概况

珲春矿业集团公司板石煤矿属于现代标准化矿井，年产量240万吨/年，现有采面平均标高-550m。随着矿井的发展，采区水平每年以21m的速度向下延伸，深部开采也遇到了新的课题，面临着新的困难，从而影响了矿井的安全生产。因而研究巷道底鼓发生的原因和影响因素，积极采取措施，综合防治，防范于未然，保证深部资源正常开采，提高施工人员作业安全系数，完善采区布置，力争生产正常接续，处理好巷道底鼓成为煤矿生产中的重点工作之一。

2 巷道底鼓的分析

巷道底鼓是底板岩层在围岩应力作用下向巷道空间鼓起的现象。巷道底鼓的力学机制是物化：物理型---膨胀型、软化型，力学型---塑性变形型、扩容型、弯曲型、流变型及复合型。软岩由于浸水后体积增加，相应地引起压力增大。由于各种因素引起围岩应力的增加，多数由于顶板压力加大和巷道两侧的侧压增强，巷道底板承载力加大，当应力超过岩石的屈服应力后，岩石的破裂速度加快，岩石的体积膨胀加速，变形也随应力的增加而迅速加大。

3 巷道底鼓的影响原因

(1)围岩应力状况。软岩受到力的作用后表现出多种力学特征，如弹塑性、扩容性及流变性等。尤其巷道附近有采空区和其它巷道时，巷道底鼓量受到的影响较多。

(2)岩性状态。围岩的矿物成分、结构状态和软化程度对巷道的底鼓起决定性作用。

(3)支护强度。由于支护强度的不足，引起塑性变形范围的扩大，从而引起底鼓量的增加。

(4)时间效应。软岩巷道服务时间较长时，流变将引起底板岩层强度的降低及底鼓量的增加。随着巷道维护时间的延续，必将导致底板破坏范围的逐渐扩大，引起底鼓量的增加。

(5)水文作用。软岩浸入水后体积膨胀，引起应力的增大，巷道底鼓严重。

(6)巷道断面的形状。巷道断面形状的不同，将引起应力分布不均衡，易引起应力集中，导致这个部位的变形量增加。

4 采取措施

(1)压力过大，解决方法是卸压。具体：1)开采深度大—壁角钻空，爆破成缝。2)水平应力大—切缝。①遇水软化—疏水。②层状结构强度较低—底板打锚杆、锚索。③岩石破碎裂隙发育—注浆、爆破注浆。④塑性软岩—支架阻力卧底，加强支护。

(2)防水措施：水的防治在软岩巷道底鼓控制中非常重要，及时排水、疏干巷道、封闭底板、是防治巷道底鼓变形的重要措施。方法有疏干、封水、堵水、吸水、管水及泄水。

(3)卸压措施：开采深部煤层时，利用加大煤柱尺寸的方法维护巷道在经济上是不合理的，有时还会引起应力集中现象，给巷道带来了诸多不便。最简单的方法是预先开采上部煤层，然后在其底板岩石中布置巷道，即沿空掘巷。另外，采用打钻卸压和在采空区中掘进巷道，也取得较好效果。

开采卸载工作面：在采空区下面维护岩石巷道。为保证深部巷道的稳定性，在上部煤层开采卸压工作面，在采空区下面维护岩石大巷及斜巷，取得较好的成效。

支护措施：①注浆加固。②封闭式支护，园碹、返拱、弧板及低梁。③巷道增加补强措施。④加固巷道帮角支护。

5 结语

通过对巷道底鼓的原因分析并加以研究，总结了巷道底鼓的各种影响因素，提出了合理整治方案，我们对板石煤矿底鼓的巷道进行了防治，达到了预期目标。我们又对珲春矿区所有巷道进行了一次普查，针对巷道底鼓的特点，积极的采取措施，使珲春各矿井底鼓巷道得到了整治，取得了较好的经济效益，保证了煤矿的安全生产。