近距煤層大斷面回采巷道底鼓機理及其防治對策.pdf

1、回采巷道底鼓一直是困擾采礦工作的一個重要難題，而尤以近距煤層大斷面回采巷道的底鼓問題更難解決。近距煤層開采過程中，下層巷道多受上部煤層開采的影響，最顯著的情形是上層煤柱集中應力和下部煤層開采對回采巷道所形成的附加應力，使巷道難以維護。目前，隨著高產高效的需要，回采巷道斷面越來越大，在采動影響下巷道變形更加嚴重，底鼓現象更加突出，嚴重影響正常生產。為分析大斷面回采巷道受近距煤層開采影響時發生底鼓的機理以及底鼓防治的有效技術方法，本文對其開

2、展相關研究。
　　本文主要研究近距煤層下層煤回采巷道的底鼓問題，采用理論知識、現場實測和數值模擬等手段，對近距煤層上部煤柱下方應力分布規律、巷道底鼓機理、巷道斷面對底鼓的影響程度以及治理底鼓的方法進行了有益的探索。主要研究結論為:
　　1)理論預測了補連塔礦1-2煤柱下方應力分布規律，在相同深度時，距離煤柱中心越遠，應力越小，反之則應力越大;當深度不同時，隨著距煤柱深度增加，其應力逐漸衰減，深度增加到一定程度，衰減速度逐漸減

3、慢;煤柱底板的應力隨著遠離煤柱中心而衰減，在煤壁邊緣附近衰減速度最快。補連塔1-2煤層的煤柱下方應力影響深度為80m，底板應力傳播影響角17.6°。
　　2)定義了3種底板巖梁組合結構形式，即上軟-下硬型、上硬-下軟型和均勻型。在水平應力作用下，底板巖層結構面易破壞，上軟-下硬型疊合巖梁易產生離層。已離層的巖梁將不再是一個整體，單個分層的巖梁抗彎剛度較完整的疊合巖梁大為減小，巖梁臨界應力將隨之減小，更易失穩破壞，故底板疊合巖梁的巖

4、性組合情況對底板壓曲有十分重要的影響;并根據底板巖梁極限平衡區理論，得到底鼓量的理論計算公式。
　　3)巷道斷面大小與底鼓有密切的關系，隨著巷道寬度增加，臨界應力迅速降低;底板巖梁發生失穩的臨界深度變小，大斷面回采巷道更易受到底鼓的威脅;巷道寬度對底鼓量有嚴重的影響，底鼓量與巷道斷面大致呈線性增加規律。
　　4)以補連塔礦2-2煤層巷道底鼓為工程背景，通過理論分析和數值模擬，得出了合理煤柱寬度和內錯距參數;并確定三種底鼓治理