深部高应力富水黏土软岩大巷底鼓机理及控制技术

王正胜，李建忠，林 健，杨 磊，孟宪志

(1.天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 100013；2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013)

0 引 言

随着我国浅部煤炭资源的逐步开采，矿井开采深度逐年增加，地质环境及巷道围岩应力条件逐步恶化，底鼓现象已经成为煤矿中极为常见的矿压现象之一。据统计，随开采深度的逐步增加，深部矿井巷道底鼓占顶底板移近量的2/3～3/4[1]，严重影响了矿井的通风、运输及行人，底鼓问题已成为深井软岩巷道支护的突出难题。

多年来，广大学者从底鼓形成机理、影响因素和治理方法等方面对底鼓进行了深入研究，总结归纳各种因素影响下的底鼓机理分为挤压流动型底鼓、挠曲褶皱型底鼓、剪切错动型底鼓、遇水膨胀型底鼓4种，影响巷道底鼓主要有底板岩性、围岩应力、水理作用及支护强度4个因素，不同的底鼓机理采用的控制方法也不一样[2-3]。浅部巷道围由于地应力较小，巷道底鼓程度小，通常采用锚杆加固巷道两帮及帮角即可有效控制底鼓[4-5]。进入深部开采后，在高地应力作用下，单纯加固巷道两帮及底角并不足以有效控制巷道的强烈底鼓问题，必须对底板采取相应的加固措施才能有效控制底板的强烈底鼓变形。底板加固方法包括带底拱的U型钢可缩性支架全断面支护法及底板锚杆锚索[6]、底板注浆和锚注结合[6]的加固法2类。封闭式U型钢可缩性支架对控制软弱破碎巷道底鼓具有显著效果[2]，但全断面支护法成本高、工序复杂且周期长，十分不利于矿井的高产高效。……