刘 成,宋选民,刘 叶,张晓亮,罗 威

(1.太原理工大学采矿工艺研究所,山西太原 030024;2.天津大学建筑工程学院,天津 300072)

大断面回采巷道层状底板底臌机理及其防治对策

刘 成1,宋选民1,刘 叶2,张晓亮1,罗 威1

(1.太原理工大学采矿工艺研究所,山西太原 030024;2.天津大学建筑工程学院,天津 300072)

为研究大断面回采巷道底臌机理并寻求控制底臌的有效对策,通过对大断面回采巷道层状底板底臌机理进行理论推导,提出该类底板底臌的预测方法。结果表明:随着回采巷道底板断面的增大,岩梁的临界应力逐渐减小,更易失稳破坏;在水平力的作用下,几乎所有大断面回采巷道均受到底臌的威胁;随着巷道宽度的增加,底臌量大致呈线性增加。同时对巷道一般支护、加固巷道帮角和顶板及在加固巷道帮角和顶板的基础上安装底板锚杆的3种支护方案分别进行数值模拟,发现加固巷道帮角和顶板的同时安装底板锚杆可更好的防治底臌。

大断面;回采巷道;层状底板;底臌

由于掘进或回采影响引起巷道围岩的应力状态和性质发生变化,使得顶底板和两帮岩体发生变形并向巷道内移动,底板岩体向巷道内移动称为底臌[1]。底臌是煤矿巷道中经常发生的矿压现象,采动影响使得回采巷道底臌更加严重,极大地影响和威胁矿井的安全生产。1998年以前,回采巷道断面较小,大多断面面积小于18 m2[2]。近年来由于煤矿所使用的掘进、回采、运输等设备的功率高、体积大,同时也为了满足通风、运输和巷道围岩变形预留量,以及大型设备的安装和安全生产需要,回采巷道的断面普遍较大[3]。……