摘要:針對(duì)雙龍煤礦104工作面回風(fēng)巷發(fā)生底鼓的情況，分析了巷道底鼓原因，進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)試驗(yàn)和變形監(jiān)測(cè).結(jié)果表明，頂、幫補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，防治底鼓效果最好，可有效減小底鼓對(duì)巷道的破壞，保證工作面正常生產(chǎn).該項(xiàng)底鼓防治技術(shù)推廣應(yīng)用到該礦其他回采工作面巷道底鼓防治中，均取得較好效果.

　　關(guān)鍵詞:煤巷;底鼓防治;補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)

　　煤礦方向論文投稿刊物：煤炭科技為國(guó)內(nèi)外公開(kāi)出版發(fā)行的科技期刊，季刊，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)ISSN1008-3731，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)CN32-1491/TD，郵發(fā)代號(hào)28-175，現(xiàn)由徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司和江蘇省煤炭學(xué)會(huì)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)共同主辦。期刊內(nèi)容以煤炭行業(yè)先進(jìn)實(shí)用技術(shù)為主，包括理論探索和科學(xué)研究。

　　1工程概況

　　雙龍煤礦地處黃土高原溝壑地帶，取暖期4個(gè)月.礦井為斜井開(kāi)拓，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)t/a，設(shè)計(jì)井巷工程量超過(guò)2萬(wàn)m，地面排矸距離800m.副斜井傾角6°，長(zhǎng)度1547m，無(wú)軌膠輪車(chē)排矸、運(yùn)料.主斜井傾角23°，長(zhǎng)度475m，強(qiáng)力帶式輸送機(jī)運(yùn)煤.該礦井煤系地層為單斜構(gòu)造.煤層傾角1~3°，普氏系數(shù)f一般為2~3.2號(hào)煤是井田內(nèi)唯一可采煤層，其偽頂多為泥巖和炭質(zhì)泥巖，直接頂以泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖為主;基本頂以中、細(xì)砂巖為主.底板主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖，含少量炭質(zhì)泥巖，層位穩(wěn)定，巖石普氏系數(shù)f=4~6.該礦104工作面回風(fēng)巷長(zhǎng)2100m，矩形斷面，斷面尺寸5.0m×2.6m(寬×高)，沿煤層頂板掘進(jìn)，煤層埋深170m.煤層傾角3°，平均厚度2.5m.煤層直接頂為粉細(xì)砂巖，厚度9.63~16.34m，普氏系數(shù)f=3.8，抗壓強(qiáng)度38.3MPa，抗拉強(qiáng)度14.9MPa;底板為根土巖，厚度1.2~6.26m，遇水易膨脹.底板巖層浸水后，抗壓強(qiáng)度由原15.8MPa降至2.0MPa，普氏系數(shù)f由原1.6降至0.

　　2巷道底鼓原因分析

　　現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，巷道圍巖松軟，底鼓嚴(yán)重，頂板下沉，礦壓顯現(xiàn)明顯.根據(jù)分析，巷道底鼓的主要原因?yàn)?04工作面回風(fēng)巷直接頂為粉細(xì)砂巖，底板為根土巖，遇水易膨脹.巷道兩幫和頂板較完整，在兩幫巖柱的壓模效應(yīng)和應(yīng)力作用下，松軟破碎底板巖層向巷道內(nèi)擠壓流動(dòng)，造成巷道底鼓和片幫[1􀆼3].

　　3控制底鼓技術(shù)措施

　　根據(jù)巷道底鼓原因，結(jié)合巷道頂?shù)装逡平�和兩幫收斂、錨桿(索)受力監(jiān)測(cè)情況，確定對(duì)底鼓段巷道進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù).為掌握底鼓防治方法，在104工作面回風(fēng)巷440~800m處，對(duì)頂幫補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)措施進(jìn)行試驗(yàn)研究[4].3.1巷道頂部補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)在原有的錨網(wǎng)索梁支護(hù)基礎(chǔ)上，在巷道頂部原每相鄰2排錨索梁之間，增加1排“一梁四索”的鋼帶索聯(lián)合支護(hù).原支護(hù)錨索間排距為1400mm×1600mm，補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)錨索間排距為1000mm×1600mm.

　　錨索采用ϕ17.8mm×9300mm鋼絞線，配套采用單根長(zhǎng)3.8m的T140鋼帶.錨索預(yù)緊力≥210kN，錨固力≥230kN.錨索外露長(zhǎng)度150~200mm，錨深不小于9100mm.頂板補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)錨索按設(shè)計(jì)要求施工，按規(guī)定張拉，保證施工質(zhì)量，提高頂板支撐力，達(dá)到護(hù)好頂和控制幫的效果.巷道幫部補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)在原有的錨桿支護(hù)基礎(chǔ)上，在巷道幫部原每相鄰2排錨桿之間，增加1排錨桿，與原支護(hù)錨桿形成梅花狀布置.巷道幫部原支護(hù)錨桿間排距為800mm×800mm;幫部補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，上幫補(bǔ)打ϕ22mm×2500mm鋼筋錨桿，下幫補(bǔ)打ϕ22mm×2600mm玻璃鋼錨桿.鋼筋錨桿預(yù)緊力≥135kN，錨固力≥150kN.玻璃鋼錨桿預(yù)緊力≥72kN，錨固力≥80kN.幫部補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)錨桿按設(shè)計(jì)要求施工，按規(guī)定預(yù)緊，保證施工質(zhì)量，達(dá)到護(hù)好幫和控制底的效果.

　　4巷道位移監(jiān)測(cè)及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

　　104工作面回風(fēng)巷440~800m處，第1段120m采用原支護(hù)方式，第2段120m頂部補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，第3段120m頂、幫補(bǔ)強(qiáng)支護(hù).巷道施工中，對(duì)各段巷道頂?shù)装逡平�和兩幫收斂量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè).

　　4.1監(jiān)測(cè)方法

　　(1)測(cè)點(diǎn)安設(shè).在測(cè)點(diǎn)處，垂直圍巖表面，鉆深200mm的ϕ28mm鉆孔，將長(zhǎng)300mm的ϕ15mm鐵樁打入孔內(nèi)，鐵樁端部安設(shè)環(huán)形鉤和平頭測(cè)釘，作為量測(cè)基點(diǎn).(2)量測(cè)方法.按一定的時(shí)間間隔，用測(cè)桿、測(cè)槍、收斂計(jì)或測(cè)線繩，分別量測(cè)各測(cè)點(diǎn)間的距離;計(jì)算兩測(cè)點(diǎn)相鄰2次觀測(cè)數(shù)據(jù)差值，可得到兩測(cè)點(diǎn)間的相對(duì)總移近量.通過(guò)在巷道兩幫中部及頂?shù)装逯胁糠謩e布置1根測(cè)線繩，保持其水平和垂直，可以分別測(cè)出巷道頂?shù)装逡平�和兩幫收斂�?

　　4.2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

　　通過(guò)對(duì)3段巷道頂?shù)装逡平�量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，分析巷道底鼓防治效果[5].監(jiān)測(cè)期間，第1段、第2段和第3段巷道平均底鼓量分別為495，330和208mm.底鼓量最大的是第1段，最小的是第3段.補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)段巷道平均底鼓量是269mm，約為原支護(hù)第1段巷道底鼓量的54.34%，減小了約45.66%.頂部補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)的第2段巷道底鼓量約為第1段巷道的66.67%，減小了約33.33%.頂、幫補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)的第3段巷道底鼓量約為第1段巷道的42.02%，減小了約57.98%.3段巷道分別在工作面推進(jìn)120m時(shí).

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，巷道底鼓量超過(guò)300mm，會(huì)直接影響巷道的正常使用;超過(guò)400mm，需采取相關(guān)措施，對(duì)底鼓進(jìn)行治理，才能保證工作面正常回采.因此，在回采動(dòng)壓影響段內(nèi)，必須將巷道平均底鼓變形速度控制在20mm/d以內(nèi).由表1可見(jiàn)，頂、幫補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)的第3段巷道，底鼓量最小，底鼓變形速度均勻且為最小，最大變形速度最低，底鼓防治效果最好，有效地控制了底鼓對(duì)巷道的破壞，保證了工作面正常生產(chǎn).

　　5結(jié)語(yǔ)

　　104工作面回風(fēng)巷440~800m處補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)試驗(yàn)表明，頂、幫補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，防治底鼓效果最好.在104工作面回風(fēng)巷剩余段掘進(jìn)中，采取頂、幫補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)措施，有效減小了底鼓對(duì)巷道的破壞，保證了工作面正常生產(chǎn).該礦其他回采工作面巷道施工中發(fā)生底鼓時(shí)，也采取了頂、幫補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)措施加以治理，均收到了預(yù)期效果.

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]李志剛.回采動(dòng)壓影響巷道底鼓防治[J].煤礦開(kāi)采，2012，17(5):52􀆼54.

　　[2]高建平，耿東坤.上海廟礦區(qū)8煤層回采巷道失穩(wěn)控制研究與應(yīng)用[J].建井技術(shù)，2018，39(4):36􀆼39.