巷道底鼓的防治措施

巷道底鼓的防治措施1、用錨桿加固底板底板通常是成層的，因而非常適合用于錨桿加固。木錨桿一般用于巷道范圍內(nèi)的垂直鉆孔，鋼錨桿則用于斜孔，錨入兩幫下而（約與巷道兩幫成35-40°的）底層中。其作用在于減小巷道底板的破碎程度。這樣支護(hù)的工作原理主要有二個(gè)方面：一是將軟弱底板巖層連接起來(lái)，抑制因軟弱巖層擴(kuò)容、膨脹引起的裂隙張開及新裂隙的產(chǎn)生,阻止軟弱巖層向上鼓起。其次是把幾個(gè)巖層連接在一起，作為一組合梁，起承受彎矩的作用。此組合梁的極限抗彎強(qiáng)度比各個(gè)單一巖層的抗彎強(qiáng)度的總和大在各種各樣的地質(zhì)條件下所做的試驗(yàn)表明，成功的加固軟弱底板并不一定要求它具有層狀構(gòu)造，底板巖層經(jīng)過錨桿加固以后增加了抗彎強(qiáng)度。2、底板注漿底板注漿一般用于加固己破碎的巖石，提高巖石抵抗底鼓能力。當(dāng)?shù)装鍘r石承受的壓力超過巖體木身的強(qiáng)度而產(chǎn)生裂隙和裂縫時(shí)，應(yīng)采用注漿的辦法使底板巖層的強(qiáng)度提高，達(dá)到防治底板底鼓的目的。由于選擇注漿的形式、材料、壓力和時(shí)間長(zhǎng)短不同，巖層中的裂隙可能全部或部分北粘合，當(dāng)注漿壓力高于圍巖強(qiáng)度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生新的裂隙并有漿液滲入。注漿后巖層達(dá)到結(jié)合強(qiáng)度主要取決與注漿材料：采用聚氨酯材料，巖層間結(jié)合強(qiáng)度較高，加固的效果較好，但底板潮濕時(shí)粘和強(qiáng)度較低，成本也較高；注水泥漿雖然成本低，但結(jié)合強(qiáng)度低，所以在選擇材料時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。還應(yīng)指出，軟巖進(jìn)行底板注漿不能保證取得成功。如果漿注漿和錨固結(jié)合使用，就可以使原來(lái)只適用兩者的范圍得到發(fā)展。3、巷道壁充填在巷道和未采煤柱之間的巷道壁充填，主要是通過把側(cè)翼底層壓力支點(diǎn)轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離巷道的地方而改善壓力分布，從而增加底板粘土從未采煤柱的下而向巷道流動(dòng)的阻力。另外一種用于永久性巷道的底板支護(hù)是在巷道地板上先挖出矩形坑槽，然后再填以遇水硬結(jié)的材料,使之成為混凝土反拱。這種支護(hù)具有較高而且平均一致作用與底板上的支護(hù)阻力加裝可伸縮支撐件可進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土反拱，使其獲得更大的抵抗底鼓的殘余變形阻力的能力。4、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?yàn)樗慕g會(huì)使自然界中幾乎所有礦物強(qiáng)度軟化。因此重要的是使用什么方法來(lái)保證底板不受水的嚴(yán)重影響。這就要求地下巷道排水要及時(shí)和暢通，同時(shí)要求高標(biāo)準(zhǔn)的排水。巷道底鼓是影響礦井安全生產(chǎn)的重要問題，所以要很好的解決才能使礦井安全，達(dá)到高產(chǎn)高效。由于巷道底鼓原因各異，因此，防治巷道底鼓的方法也要求根據(jù)其成因及礦山的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件選擇相應(yīng)的防治辦法。巷道底鼓防治技術(shù)與巷道底鼓機(jī)理的研究十分緩慢的進(jìn)展相比，國(guó)內(nèi)外各種防治底鼓措施的探索工作顯得十分活躍，試驗(yàn)成功了許多防治底鼓的方法。巷道底鼓的防治方法包括兩個(gè)方而，其一是預(yù)防，即在巷道產(chǎn)生底鼓之前，采取一些措施，阻止底鼓的發(fā)生或延遲底鼓發(fā)生的時(shí)間；其二是治理，即巷道產(chǎn)生顯著底鼓后采取措施控制底鼓。目前底鼓的防治措施按照機(jī)理的不同總結(jié)為4大類：1、臥底臥底是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用很廣泛的一種治理底鼓的方法，它是一種消極的治理底鼓的措施。在具有強(qiáng)烈底鼓趨勢(shì)的巷道中，往往需要多次臥底,不僅臥底工程量大、費(fèi)用高，而且還影響兩幫及頂板的穩(wěn)定性。特別是對(duì)于底板設(shè)有軌道和設(shè)備的巷道，臥底工作十分困難，而且每次臥底后都需要重新鋪設(shè)軌道或設(shè)備。2、支護(hù)加固法支護(hù)加固法是對(duì)具有底鼓趨勢(shì)的巷道底板或兩幫巖層進(jìn)行支護(hù)，從而提高底板的穩(wěn)定性，減小底鼓量。包括底板錨桿（索）、底板注漿及封閉式支架等形式。底板錨桿（索）能否有效控制巷道底鼓，不僅取決于底板巖層性質(zhì)及應(yīng)力狀態(tài)，而且與錨桿支護(hù)形式及參數(shù)有關(guān)。底板注漿適用于加固比較破碎的底板巖層。這種方法控制巷道底鼓的效果與底板巖層性質(zhì)、破碎程度、注漿材料、注漿壓力、注漿深度及注漿時(shí)間等諸多因素有關(guān)。利用封閉式支架是一種較常見的方法。它的有效性與圍巖性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、支架工作特性等有關(guān)。目前,有多種防治底鼓的封閉式支架，可分為兩大類：剛性支架，如金屬圓形支架，鋼筋混凝土環(huán)支架等；可縮性支架，如金屬圓形、馬蹄形及方（長(zhǎng)）環(huán)形支架等。3、應(yīng)力控制法應(yīng)力控制法與支護(hù)加固法不同，其實(shí)質(zhì)在于使巷道圍巖處于應(yīng)力降低區(qū)，從而達(dá)到保持底板穩(wěn)定性的目的。應(yīng)力控制法種類很多，可將其分為采掘布置法和人工卸壓法。4、聯(lián)合支護(hù)法即把不同的方法結(jié)合起來(lái)使用。聯(lián)合支護(hù)法通常是兩種方法的結(jié)合如封閉式支架與錨桿（索）支護(hù)、錨桿（索）支護(hù)與注漿、底板爆破與注漿、切縫與錨桿（索）支護(hù)、封閉式支架與爆破等，這些措施兼有兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，控制底鼓的能力更大，適應(yīng)性更強(qiáng)。此外，何滿朝通過對(duì)深部巷道底鼓破壞特征研究，提出了深部巷道底鼓三級(jí)控制技術(shù)，即為：（1）一級(jí)控制一一錨索關(guān)鍵部位加固頂板；（2）二級(jí)控制一一錨網(wǎng)耦合加固幫部；（3）三級(jí)控制一一剛性錨桿控制底角，對(duì)深部巷道底鼓的控制起了積極作用。王衛(wèi)軍、侯朝炯等通過數(shù)值模擬與相似材料模擬研究，提出了加固巷道軟弱圍巖幫、角（主要是底角）控制底鼓的方法。其作用是：（1）減弱巷道角部應(yīng)力集中程度，在兩幫及角部形成口承能