深部开采中巷道底鼓问题的研究.pdf

第 2 3卷第 l 4期 2 0 0 4年 7月 岩石力学与工程学报 ．C． ． ． ． ． ． ．h． ． ． ． ． ．i．．n．．．．．．e． ． ． ． ．s．．．．e．．．．．．．．J．． o ．u．．． r na lo fR o c k Me c h a n i c s a n d E n g i n e e r i n g 2 3 1 4 2 3 9 6 2 4 0 1 J u r y， 2 0 0 4 深部开采 中巷道底鼓问题的研究宰 姜耀东赵毅鑫刘文岗 李琦 中国矿业大学 北 京校 区 北京1 0 0 0 8 3 搞要巷道围岩控制是深部资源开采中的关键 问题 ，而要攻 克深井软岩巷道支护的难关 ，就必须首先研究底鼓的 机理及其 防治措施。在大量现场研究、实验室模拟实验和数值计算的基础上，探讨 了巷道底鼓的基本特征，分析 了 4种类型底鼓的机理及影响因素，综述 了我国近年来防治底鼓 的有关研究成果，最后介绍了 2个 防治巷道底鼓 的实例。 关键词采矿工程，深部开采，巷道底鼓，防治方法 分类号T D 3 2 7 ． 3 文献标识码A 文章编号 1 0 0 0 - 6 9 1 5 2 0 0 4 1 4 ． 2 3 9 6 - 0 6 RESEARCH oN FLoOR HEA 1 E oF RoAD、 7I ，AY I N DEEP M 玎ⅡNG J i a n g Y a o d o n g ，Z h a o Yi x i n ，L i u We n g a n g ，L i Qi C h i n a U n i v e r s i t yo f Mi n i n ga n dT e c h n o l o g y ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 C h i na Ab s t r a c t Th e d e f o r ma t i o n c o n t r o l o f s u r r o u n d i n g r o c k s i s o n e o f t h e k e y p r o b l e ms i n d e e p mi n i n g ． On l y wh e n t h e me c h a n i s m an d c o n t r o l me c h o d s o f fl o o r h e a v e a r e c o r r e c t l y u n d e r s t o o d ， the d i 伍 c u l t p r o b l e ms i n the s u p p o r t o f r o a d wa y s i n s o ft r o c k s o f d e e p mi n e s C an b e s o l v e d ． Ba s e d o n the fie l d inv e s t i g a t i o n ，mo d e l t e s t s a n d n u me r i c a l s i mu l a t i o n， th e f e a t u r e s an d me c h an i s m o ff o u r k i n d s o f flo o r h e a v e o fr o a d wa y i n d e e p c o a l mi n i n g a r e d i s c u s s e d， the ma j o r f a c t o rs a ff e c t i n g the fl o o r h e a v e a r e an y z e d ，and r e c e n t a d v anc e o f c o n o l me tho d s o f fl o o r h e a v e in c o a l mine s ， ine l u d i n g t wo c a s e s i n Ch i n a ， i S s u mma r i z e d Ke y wo r d s mi n i n g e n g i n e e r i n g，d e e p mi n i n g， flo o r h e a v e o fr o a d wa y， c o n t r o l me tho d I 引言 巷道 由于掘进或受回采影响引起其围岩应力状 态发生变化以及在维护过程中围岩性质的变化，使 顶底板和两帮岩体变形并向巷道 内移动，底板 向上 隆起 ，这种现象称之为底鼓。一般而言，少量的底 鼓对巷道的稳定性并不构成危害，通常当巷道底鼓 量小于 2 0 0 mil l 时，不需要采取专门的防治措施， 因为在这种量级范围内的底鼓对井下运输和通风的 影响不大。但当底鼓量较大时就会妨碍生产，而且 由于底板是巷道的基础， 剧烈的底鼓会导致整个巷道 失稳。 目前，我国煤矿开采深度正以每年 8 ～1 2 m 的 速度增加 ， 东部矿井开采深度正以每年 1 0 “2 5 m 的 速度发展， 可以预计在未来 2 0 a内我国很多煤矿将 进入到 1 0 0 0 - “ 1 5 0 0 m 的深度。随着开采深度 的增 加，巷道围岩变形量大 一般在 5 0 0 mm 以上，有些 巷道的位移高达 3 0 0 0 1 1 1 11 1 以上， 如淮南、 铁法小康 等矿区，金川镍铂矿区 ，巷道维护普遍 比较困难。 现场调查表明，在底板不支护的深部开采中， 巷道顶底板移近量的 2 ／ 3 “ - , 3 ／ 4是底鼓引起 的，底鼓 2 0 0 3年 6 月 2 0日收到初稿，2 0 0 3年 8 月2 5日收到修改稿． 国家重点基础研究发展规划 9 7 3 项 [ 1 2 0 0 2 CB 4 1 2 7 0 5 、国家 自然科学基金重大项 5 0 4 9 0 2 7 2 、教育部重大科技项 目基金 1 O 4 o 5 2 7 和高等学校 博 士学科点专项科研基金 2 0 0 3 0 2 9 0 0 01 资助课题． 作者 姜耀东 简介男，4 5岁，博士，1 9 8 2 年毕业于中国矿业大学力学班，现为中国矿业大学 北京校区 教授、博士生导师、科研处处长，主要从 事岩石力学与采矿工程方面的教学与科研工作。E m a i l ； j i a n g y d c u m t b ． e d u ．c n 。 维普资讯 第 2 3 卷第 l 4期 姜耀东等． 深部开采中巷道底鼓问题的研究 2 3 9 7 造成的巷道维修量 占维修总量的 5 0 ％。例如，龙风 矿 一 6 2 5 m 水平 的巷道 ，底鼓速率平均 为 3 ～5 mm ／ d ，每年卧底 4 ～6次，每次 3 0 0 - 5 0 0 mm。再 如权台矿 3 1 0 8 工作面的回风巷，当距工作面 1 2 0 m 时，巷道开始底鼓，回采结束时底鼓量达到 l 2 0 0 mm，为 了保证该工作面的正常生产，不得不使用 3 O多人的专业队伍昼夜卧底。国内外的研究表明， 巷道围岩控制是深部煤炭开采中的关键问题，而要 攻克深井软岩巷道支护的难关，就必须首先研究底 鼓的机理及其防治措施 。 本文探讨了巷道底鼓的基本特征，分析了其机 理及影响因素，综述了我国近年来防治底鼓的有关 研究成果【 J J 。 2 巷道底鼓的基本特征研究 2 ． 1 巷道底鼓的现场调查和矿压观测 根据在淮南、铁法、兖州、平顶 山、龙 口等矿 区的现场调查和矿压观测，煤矿巷道底鼓有如下特 征 1 在深井软岩中，底鼓量占整个巷道变形量 主要部分，图 l为部分矿区的巷道底鼓实况。如淮 南谢桥东风井锚喷网支护巷道在前 3个月中，两帮 内移和顶板下沉与底鼓量比例分别是两帮 内移／ 底鼓 1 ／ 2 ． 0 5 ，1 ／2． 9 7 ，1 ／2． 6 7 顶板下沉／ 底鼓 1 门 ． 7 6， 1 ／ 2 ． 4 8 ， 1 ／ 2 ． O 2。 一 a U型钢 不封底 时巷 道底鼓 b U型钢 封底时巷道底鼓 一 c 全断面锚喷网巷道底鼓 d 翻修巷道的破坏形态 图 1 井下巷道底鼓实况 F i g． 1 F l o o r h e a v e o f r o a d wa y 2 不受采动影响的巷道底鼓可 以分为 3个阶 段，第 l 阶段为掘巷初期底鼓速率急剧增加阶段 ， 通常在第 1 0 d 左右时达到最大值 ， 如淮南谢桥东风 B巷道的底鼓速率达到 3 0 ram ／ d 第 2阶段为底鼓 速率锯齿状下降阶段 ，通常要经历 1 个月左右；第 3阶段为常速底鼓阶段，如果控制不当，底鼓仍以 较高的速度在流变。图 2为淮南谢桥东风井锚喷网 支护巷道底鼓实测 曲线。巷道翻修时将重复这 3个 阶段 ，但只要措施得当，其变形量将大大降低。 l 、 ■ 蠼 图 2 淮南谢桥东风井锚喷网支护巷道底鼓实测 曲线 F i g ，2 F l o o r h e a v e c u r v e s o f r o a d wa y s u p p o s e d b y s ho t c r e a n d b o ri n g wi r e me s h i n Do n g f e n g S h a ft， Xi e q i a o M i n e 3 采动影响的巷道底鼓主要 由工作面位置 采 动应力 所决定。 图 3为铁法小康矿 S I W3回风巷道 的底鼓曲线和底板深部位移 曲线。该巷道采用 2 9 U 型钢拱形可缩性支架支护，棚距 O ． 5 m，巷道掘进 1 0 0 d后底鼓量达 6 4 3 m n l ，占顶底移近量的6 7 ． 1 2 ％。 观测点离采面距离为 9 0 m 处已经处于采动影响的 范围之内， 底鼓速率明显逐渐增大 ， 巷道严重破坏， 在工作面前方 3 0 - 5 0 m处，巷道断面已不能满足安 全生产的要求，不得不进行第 3次翻修 。 4 处于断裂带、风化带附近或位于软岩层的 巷道，其底鼓通常十分强烈受采动影响的巷道比 不受采动影响的巷道底鼓破坏剧烈；膨胀岩底板遇 水时，巷道底鼓更为严重。 2 ． 2 巷道底鼓的实验室模拟 在巷道底鼓研究方面，能在实验室内再现这种 复杂矿压现象的研究工作不多，国外只有 J a c o b i ， O d e n g o 等在德国埃森采矿研究中心的研究工作和 井下的实际现象接近【 】 ，国内虽然有这方面的研 究报道，但从未见到能令人比较满意的结果。能否 在实验室内再现井下巷道底鼓现象的关键是巷道模 型试验台和模拟材料的相似性，同时取决于研究者 对 问题 的理 解程度 。 为了研究巷道底鼓的机理，笔者在 自行设计的 真三轴巷道平面模型试验台上进行了大量的相似材 料模拟研究，模型尺寸为 l mx l mx 0 ． 2 m，立式布 置。通过 3 套互相独立的液压枕对模型的 6 面加载， 维普资讯 2 3 9 8 岩石力学与工程学报 2 0 0 4焦 时闻 ， d a 铁法小康矿 S I W3 回风巷道的底鼓曲线 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 时问 ／ d b 铁法小康矿 S I W3回风巷道的底板深部位移曲线 图 3 铁法小康回风巷道的底鼓 曲线和底板深部位移曲线 Fi g ． 3 Cu r v e s o f flo o r h e a v e a n d fl o o r di s p l a c e me n t i n r f U l r n wa yo f Ti e f a x i a o l ngM i n e 3 个方 向加载 比例可 以任意调节，最大载荷为 1 O Ⅳ a。 煤矿巷道一般位于沉积岩中，层状赋存是沉积 岩的基本特征之一，但同时又被裂隙和节理所分割。 为了研究底板岩体特性和巷道底鼓的关系，设计了 l 2个对比模型试验，所有模型的顶、帮、底均为同 一 种相似材料配比号，即具有相 同的试块强度，但 顶、帮为完整结构，底板为下面 3种不同的岩体结 构 1 底板岩层为软弱破碎结构； 2 底板岩层为 薄层状结构，即底板基本上不被裂隙节理切割贯通； 3 底板岩层为厚层状结构 ，该组岩层基本上不被 裂隙节理切割贯通。相似材料选用石腊和砂的混合 物 ，岩层的分层通过铺洒云母片来实现。巷道底鼓 模型试验表明， 垂直应力 和水平应力D }I 都可能引 起底鼓。在地质条件完全相同的情况下，当底鼓主 要由垂直应力引起时 2 ， 底板岩层破坏范围 呈梯形状 ； 当底鼓主 要 由水平应力 引起 时 D }I 2 ，底板岩层的破坏范围呈倒梯形或倒三角形 当底鼓主要由静水压力引起时 ，底板岩层 破坏范围呈半圆形状 图 4 。 同时，还对淮南谢桥东风井锚喷网支护巷道的 底鼓破坏和铁法小康矿型钢拱形可缩性支架支护巷 道的底鼓破坏进行了试验模拟分析，均取得了满意 c a I I 2 a v 时底鼓形态和底板破坏范围 图 4 巷道模型试验底鼓照片 Fi g ． 4 F a i l u r e mo d e s o f flo o r h e a v e i n mo d e l t e s t o f roa d wa y 的结果 。 2 ．3 巷道底鼓的数值模拟 在现场观测和实验室模拟试验的基础上，利用 岩土力学数值分析软件，对深井软岩巷道的底鼓问 题及其影响因素进行了深入研究，所采用的软件包 括有限元 AD I N A、有限差分 F L AC 2 D 和离散元 U D E C 2 D。图 5的离散元 U DE C 2 D数值计算表明， 底板岩体的破碎程度对底鼓量的大小起着决定性的 作用，这与现场观测和物理模拟完全一致，同时， 底鼓速率的变化趋势也和现场观测一致 。 3 巷道底鼓的机理 根据现场观测、物理模拟和数值模拟的研究结 果，深井软岩巷道底鼓的机理可归结为下述 4种基 本类型。 3 ． 1 挤压流动性底鼓 这种类型 的底鼓常发生于直接底板为软弱破 碎岩层 如粘土岩、煤等 ，而两帮和顶板的强度远 大于底板岩体强度 的情况下。在两帮岩柱的压模效 应 和远场应 力的作用 下 ，底板软 弱破碎岩体 挤压流 动到巷道 内。当整个 巷道都位于 松软碎 裂的岩体 内 鲫枷瑚咖湖鲫枷枷0 Ⅲ m、 ■善世 2 O 8 6 4 2 O _ ． p ． I I 善、 制 维普资讯 第 2 3卷第 1 4期 姜耀东等． 深部开采中巷道底鼓问题的研究 2 3 9 9 要 8 6 4 2 o 要 一 2 ． _ 4 -6 8 x ／ m b 节理块平均边长；0 ．5 m x ／ m c 节理块平均遗长 O ． 7 5 m d 底鼓速度曲线 图 5 巷道底鼓的离散元 UDE C 2 D数值计算 Fi g ． 5 Nu me r i c a l s i mu l a t i o n o f flo or h e a v e o f r o a d wa y b y UDEC2 D 时，由于围岩应力重新分布和远场应力的作用，而使 底板破碎岩体流动变形。其力学模型如图6 a ，C o 。 3 ． 2 挠曲褶皱性底鼓 当巷道底板岩层为层状岩体时，即使是中硬岩 体也可能发生底鼓 。这种底鼓的机理是底板岩层在 平行于层理方 向的压力作用下向临空方向挠曲褶皱 而失稳，其力学模型如图 6 e 。研究表明，底板岩 层的分层越薄， 巷道的宽度越大， 其底鼓量也越大。 3 _ 3 剪切错动性底鼓 巷道直接底板岩层为厚层岩体时 底板岩层相 对厚度 a B ／ 3 ，B为巷道宽度 ，在高应力作用下， 底板将发生剪切破坏，从而使底板岩层形成剪切破 坏楔块，剪切破坏楔块的错动使底板鼓出，其力学 模型如图 6 d 。 3 ． 4 遇水膨胀性底鼓 一 般情况下。岩石浸水后尽管强度弱化，但体 积变化较小， 而有些粘土岩层 中，由于含有蒙脱石、 伊利石等，浸水后体积会发生剧烈增大。井下实际 生产 中，巷道底板经常积水，当底板为膨胀岩时， 就会遇水膨胀而引起膨胀性底鼓 。 4 影响底鼓的主要因素 研究表明，引起巷道底鼓的因素很多，其中， a 】 挤压流动性底鼓 c 挠曲褶皱性底鼓 d 】剪切错动性底鼓 图 6 巷道底鼓 的类型和力学模型 F i g ． 6 T y p e s a n d me c h an i c a l mo d e l s o ffl o o r he a v e 影响最大的有底板岩层性质、围岩应力、水理作用 和支护强度等。 4 ． 1 底板岩性 巷道中，底板岩层的强度和结构状态 破碎结 构、薄层结构、厚层结构 对巷道底鼓起着决定性的 作用。主要表现为底板岩层的结构状态决定着巷 道底鼓的类型；底板岩层的强度、分层厚度和破碎 程度 决定 着底 鼓 量 的大 小 ，如 图 5 的离 散 元 I J 】 E C 2 D数值模拟所示。 4 ． 2 围岩 应 力 当围岩应力达到一定条件时，巷道底板破坏。 围岩应力越大，底鼓也越严重。因此，深部开采、 残留煤柱下或受采动影响的巷道也往往出现 比较严 重的底鼓。 模型研究表明，围岩的应力场状态 水平 应力大于垂直应力、垂直应力大于水平应力和静水 压力状态 ，都会引起底鼓， 但底板的破坏范围却不 相 同 ，如 图 4所示 。 4 ．3 水理作用 浸水后的巷道底板往往产生严重的底鼓 ，一般 表现为 3个方面 1 底板岩层浸水后，其强度降 低，从而更容易破坏。 2 泥质胶结的岩层，浸水 后易破碎、泥化、崩解， 甚至强度完全丧失。 3 当 底板岩层 中含有蒙脱石 、伊利石等膨胀性岩层时， 浸水后会产生膨胀性底鼓。因此，巷道积水 问题的 治理是控制巷道底鼓的重要环节 。 4 ． 4 支护强度 巷道底板通常处于敞开不支护状态是巷道底鼓 量大于项板下沉量的主要因素。尤其是遇水崩解或 膨胀的粘土岩和泥质岩层 ，底板及时支护和封闭是 控制底鼓的根本措施。图 7为权台煤矿回风巷中的 现场测试结果，可见，底板支护阻力对底鼓量的控 5 O 5 O 5 O 5 O 5 O 5 4 4 3 3 2 2 ●O OO 二_ p． 唇 u v 鼍蠼 维普资讯 2 4 o o 岩石力学与工程学报 2 0 0 4年 图 7 底鼓量． 支护阻力线性回归曲线 Fi g ． 7 Li n e a r r e g r e s s i o n c u i Ne o f s u p p o r t e n g t h a n d a mo u n t o f flo o rh e a v e 制起着关键作用。 5 巷道底鼓的防治方法 关于巷道底鼓的防治方法，总体上可概括为加 固和卸压 2大类。 加 固方法中包括带底拱的u型钢 可缩性支架、混凝土碹和弧板等全断面支护法 以及 底板锚杆、底板注浆和锚注结合等加固法 2类。卸 压方法有巷道周边卸压法。如帮底开卸压槽和底板 深部松动爆破等，前苏联在这面研究较多，但笔者 在研究中发现，用巷道周边卸压来防治底鼓的现场 效果并不理想，且实施困难。另一类卸压法为降低 整个巷道围岩应力，如利用煤层开采引起 围岩应力 重新分布的规律，或者在巷道和硐室顶部开槽卸压， 从而减少受采动的影响，使巷道位于卸压区内。实 践证明，该类卸压法是行之有效的。下面介绍几种 治理深井软岩巷道底鼓的措施。 5 ． 1 全封闭 U型钢可缩性支架 当底板为软弱破碎岩体时，用打底锚杆的方法 来控制底鼓效果并不理想，而此时采用封闭式 U型 钢可缩性支架往往可有效防治巷道底鼓。淮南谢桥 煤矿、徐州权 台煤矿和铁法小康煤矿采用 U型钢拱 形支架防治底鼓，均取得了显著效果。在采用封闭 式金属支架时，要根据实际情况，对支架底选型、 结构、工艺和参数等进行合理的设计 ，否则，使用 时也会出现支架损坏和失效 。一般采用封闭式金属 支架必须注意以下环节 1 合理设计 淮南谢桥煤矿 的回风大巷，位于风化的极软岩 内，虽然采用马蹄形 u型钢支架，由于底梁错位及 受到集中和偏心荷载作用而造成大多底梁损坏和失 效，使得巷道底鼓速率长期高达 3 ～5 m m ／ d 。后来 改进设计， 采用 3 项措施 ① 底梁与柱腿之间采用 纵向和横向均可缩的镶嵌式接头；② 底梁之间采用 强力拉杆固定；③ 支架与围岩之间铺设钢筋网并进 行壁后充填，使封闭式支架和底梁均成为整体结构， 研究表明支架的承载能力增加 5倍，有效控制了巷 道底鼓，底鼓速率降至 0 ． 0 5 m m／ d 。 2 合理选择支护阻力 权台煤矿回风巷中的现场测试结果表明，在巷 道底宽为 3 m左右的条件下，支护阻力应不低于 0 ． 1 MP a 底板十分松软或底宽较大的巷道 ，支护阻力 应不低于 0 ． 1 5 MP a 。因此， 封 闭式 U型钢支架 的卡 缆扭矩不低 于 3 0 0 N m。 3 使用双向可缩底梁 为适应巷道围岩持续变形和底鼓，采用双 向可 缩底梁， 底梁拱高至少为 0 ． 3 m。 这样可有效吸收围 岩中的变形能，对底鼓起到相应的防治作用 。 4 合理选择封底时间 一 般可在巷道开掘初期引起强烈底鼓后，在掘 进工作面后方的 2 0 m处封底，封底过早容易引起掘 巷初期强烈底鼓而损坏底梁，过迟则会延缓支架承 载，对有效控制巷道围岩变形和底鼓不利。 5 ． 2 锚注结合加固底板 底板岩性直接决定着底板锚杆控制底鼓 的成 败。当底板为中硬层状岩层时，在平行于层理方向 的压应力作用下产生挠 曲褶皱。这时通过打底板锚 杆防治底鼓效果 良好。当底板主要 由岩层松软碎裂 而产生挤压流动时，底锚杆可降低掘巷初期的底鼓 速率，但不能有效防治底鼓。例如，淮南谢桥煤矿 位于极软岩内的回风大巷，采用锚网封底，锚杆长 度为 l 8 0 0 m m，间距为 5 0 0 m m 5 0 0 mm，底板锚 固后又浇灌 1 0 0 m m 厚的混凝土。结果，巷道开掘 后 1 0 0 d内，底鼓速率一直居高不下，底鼓速率平均 高达 1 0 m m／ d 。 井下观测表明，松软底板鼓起的深度一般为巷 宽的 0 ．7 5 倍，因此，短锚杆难以阻止底鼓。而实际 工程中，宽度为 5 m的巷道，必须采用 4 m左右的 锚杆 ，由于施工工艺复杂，较难实现。 对于松软破碎岩层，通过注浆形成的加固层为 锚杆提供了可靠的基础，使锚杆对碎裂岩层的锚固 作用得以充分的发挥。将锚杆和注浆有机结合地起 来， 可 以弥补各 自原有的不足 ， 具有广泛的实用性。 注浆的效果主要取决于注浆材料、注浆孔的分 布 、注浆压力和注浆时机。若在巷道掘进时就在底 板 预定深度进行 松动爆破 ，将原定 的底板标 高 以上 的矸石运出后，再向底板钻眼注浆 。这种方法不但 维普资讯 第 2 3 卷第 l 4期 姜耀东等． 深部开采中巷道底鼓问题的研究 2 4 0 1 可使注浆液易渗入裂隙，而且可在巷道底板岩层深 处形成卸压区，浅部形成强度较大的碎石反拱，与 浇灌混凝土反拱相比，其承载能力更高而成本明显 降低。该方法的工艺系统如图 8所示。 注 加固 区 曩 沿注浆锚杆向底板深处注浆 C o 安设底梁 图 8 锚注结合构筑反拱的工艺系统 F i g ． 8 P r o c e s s s s t c m o f bo l t i n g a n d g r o u t i n g t o c o n s t r u c t i n v e e d a r c h 5 ．3 硐室顶部切槽卸压 利用卸压开采的方法，例如 ，利用巷道上覆的 采煤工作面跨巷开采、巷道掘前预先开采、在采空 区内掘巷 以及无煤柱护巷等都是防治巷道底鼓的有 效方法 。 在不具备上述条件的情况下，在巷道顶部开挖 一 几何尺寸合理的卸压槽，也可有效防止底鼓。如 兖州鲍店煤矿的北翼胶带输送机硐室，位于松软的 粘土岩内，为了避免附近工作面采动引起的支撑压 力的影响，在硐室顶部留设高度 5 m 的岩柱，开掘 2条与硐室轴线平行的岩石卸压巷，巷宽 2 ． 5 m，巷 高 2 - 3 m，在卸压巷 内开挖便于钻眼和装药的小硐， 进行松动爆破后形成宽度为 1 9 m的卸压槽 图 9 。 ． 1 4m 一． 、 、 、 I ⋯ ＼ 卸 压巷 一 I 莞 囊 胬 嚣 壹 霜景 硐 室 r ⋯ ] l - ． 1． m_ _ - J ． 图 9 硐室顶部开槽卸压方案 Fi g ． 9 S c h e me o f n o t c h i n g an d d i s t r e s s i n g a t t h e top o f c h a mp e r 经过顶部卸压的硐室，5 a来经历多次采动影 响，硐室仍完好无损，而硐室附近未经卸压的巷道 屡遭严重破坏。测试表明，经卸压的硐室底鼓量只 有未卸压巷道的 2 ％～5 ％，该方法对底鼓的控制是 非常有效 的。 6 结语 和浅部开采相比，在深部开采中巷道的底鼓问 题更加突出。当巷道底鼓量小于 2 0 0 mm时不需要 采取专门的防治措施巷道底鼓问题的实质是已经 破坏的巷道底板再变形破坏和再稳定的问题这将 有别于现有的关于破坏和失稳的概念 ，即认为材料 的破坏就意味着结构的失稳，而对于深部采矿工程 而言，巷道围岩的破坏非常普遍 ，但围岩的破坏并 不意味着巷道的失稳，只要支护得当，围岩 已破坏 的巷道仍能保持稳定性。因此，研究深部开采环境 下的巷道底鼓特征和机理，探讨经济有效的防治方 法 ，将是我们所面临的一个全新的课题。 参 考 文 献 l Wa n gC。Wan gY。LuS． De f o r ma t i o n a l t ha v i o u ro f r o a dwa y si n s o ft r o c k sinu n d e r g r o u n d c o a l mine sandp r i n c i p l e sf o r s t a b i l i t y c o n t r o l [ J ] ． I n t ． J ． R o c k Meeh ． and Min． S c i ． 2 0 0 0 3 7 6 9 3 7 9 4 6 2 康红普．软岩巷道底鼓的机理及 防治【 M1 ．北京煤炭工业 出版社 ， l 9 9 3 3 姜耀 东．巷道底 鼓机 理及其 控制 措施 的研究【 博士 学位 论文】 【 D】 ． 北京 中 国矿业大学 ，1 9 9 3 4 陆士 良。姜耀 东．支护阻力对软岩巷道围岩的控制作用唧．岩土力 学 t 1 9 9 8 ，1 9 1 l ～6 5 陆士良。 姜耀东．巷道底鼓的机理和防治唧．中国煤炭。1 9 9 5 ， 8 3～ 7 6 姜耀 东。陆士 良．巷道底鼓机理分析唧．煤炭学报 ，1 9 9 4 ．1 9 4 3 43 3 5 1 7 王卫军， 黄成光 ， 侯朝炯 等．综放 洞空掘 巷底鼓 的受力变形分 析明 ． 煤 炭学报，2 0 0 2。2 7 1 2 6 3 0 8 切尔尼亚克 U．巷道底鼓 的预防f J 】 ．李文光译， 煤炭科研参考资料 ， 1 9 8 0 ， 6 3 l ～1 2 2 9 奥顿哥特 M．巷道底鼓 的防治【 M】 ．王松茂 译．北 京煤炭工业 出 版社 ，1 9 8 5 1 0 J a c o b i O．实用 岩层控 制 下册 [ M】 ．煤炭工业出版社 ，1 9 7 6 l l S t a a k u s J C， P e n g S S ． F l o o r b o l t i n gf o r c o n t r o l o f minefl o o r h e a v e [ J ] Mi n i n gE n g i n e e r i n g ，1 9 9 4 ，4 6 9 l 0 9 9 1 1 0 2 维普资讯