轨道大巷底鼓机理分析及控制技术研究

李旭东

（山西新景矿煤业有限责任公司，山西 阳泉 045000）

1 工程概况

山西阳煤集团新景矿中条带轨道巷位于井田西部，该巷道为一水平提供运输、行人等服务。巷道埋深450 m，半圆拱形，净断面4500 mm×3650 mm。顶板岩层为中粒砂岩，均厚16.5 m，岩层完整性好、强度高；底板直接底岩层为灰岩和11#煤互层，其中灰岩层均厚3.14 m，11#煤均厚0.22 m；基本底为中粒砂岩，均厚为10 m；底板岩层整体裂隙较为发育，岩层较为松软，整体性较差。

中条带轨道巷原有支护采用锚网喷联合支护，锚杆规格为Φ20 mm×2000 mm 的螺纹钢锚杆，间排距为800 mm×800 mm，锚索规格为Φ17.8 mm×6200 mm 的1×7 股钢绞线，锚索间排距为1800 mm×1600 mm，锚杆索之间采用梯子梁进行连接，巷道表面喷射100 m 厚的混凝土。在该种支护方案下，巷道在5280～5430 m 的范围内矿压显现较为明显，底板鼓起量较大，局部最大底板鼓起量0.9 m，平均底鼓量为0.65 m。且巷道在邻近工作面回采矿山压力作用下，进一步持续变形，巷道断面的变形已经严重影响到巷道的正常使用，急需对巷道围岩进行补强加固。巷道原有支护断面图如图1。

图1 巷道原有支护断面图

2 底鼓机理分析

2.1 底鼓影响因素分析

根据众多巷道底鼓方面的理论研究[1]，巷道底鼓主要受到巷道围岩岩性、围岩应力、巷道断面形状及支护形式的影响，现基于中条带轨道巷的特征，进行巷道底鼓影响因素的具体分析：

（1）底板的岩性。根据地质资料可知，巷道底板岩层以炭质泥岩和含泥质泥岩为主，且该类岩石中含有高岭石、蒙脱石和伊利石等物质，其遇水易出现膨胀的现象，岩层遇水后会使得底板岩体逐渐松散破碎。……