專利名稱：一種防治巷道底鼓的巷道布置方法
一種防治巷道底鼓的巷道布置方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明專利涉及煤礦開(kāi)采巷道的布置方法背景技術(shù)
在煤礦開(kāi)采中，經(jīng)常發(fā)生巷道底板鼓出的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象成為巷道底鼓。目前，巷道底鼓的防治方法較多主要有以下幾個(gè)方面
1、合理的巷道布置
在時(shí)間和空間上盡量避開(kāi)采掘活動(dòng)的影響，將巷道布置在煤層開(kāi)采后所形成的應(yīng)力降低區(qū)域內(nèi)。②應(yīng)盡量避免支承壓力疊加的強(qiáng)烈作用，或者盡量縮短支承壓力影響時(shí)間。 ③在采礦系統(tǒng)允許的距離范圍內(nèi)，選擇穩(wěn)定的巖層或煤層布置巷道，盡量避免水與松軟膨脹巖層直接接觸。④巷道通過(guò)地質(zhì)構(gòu)造帶時(shí)，巷道軸向應(yīng)盡量垂直斷層構(gòu)造帶或向、背斜構(gòu)造。⑤相鄰巷道或硐室之間選擇合理的巖柱寬度。⑥巷道的軸線方向盡可能與構(gòu)造應(yīng)力方向平行，避免與構(gòu)造應(yīng)力方向垂直。
2、在底板上打錨桿加固底板。
3、底板注漿，用于加固已破碎的巖石，提高巖層抗底鼓的能力。
4、藥壺爆破，在炮眼底部先少量裝藥爆破成壺狀，再將裝藥爆破，不破裂巖體表面。這種方法的實(shí)質(zhì)是用爆破法在靠近巷道周邊的煤層底板中形成巖石松動(dòng)帶，由于巷道石松動(dòng)帶，最大支承壓力轉(zhuǎn)移到巖體及煤柱深部。
5、采用全封閉式巷道支架，包括底板一塊支護(hù)。
上述方法2-4雖然起到一定作用，但防治成本較高，方法1雖然起到一定作用，但考慮因素復(fù)雜，巷道不容易布置。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，造成巷道底鼓的原因是多方面的，但主要原因是煤系地層中除了可采煤層之外還有較多的不可采煤層，這些煤層屬于較軟的巖層，由于它們?cè)诳刹擅簩拥拈_(kāi)采過(guò)程中，受礦山壓力的影響，整體受到縱向壓縮，在體積無(wú)法變化的情況下集聚形變勢(shì)能，對(duì)上下巖層產(chǎn)生常態(tài)應(yīng)力，當(dāng)周圍巖體產(chǎn)生裂隙、破斷、構(gòu)造等薄弱地帶時(shí)，這種勢(shì)能就使薄弱地帶的巷道底板突起形成底鼓。
另外，在巷道布置中，多采用沿煤層頂板布置準(zhǔn)備巷道及回采巷道，當(dāng)巷道高度大于煤層高度時(shí)，且煤層都是傾斜狀的，所以將煤層底板的一個(gè)角被去掉，使底板得表面完整性被破壞，失去抗彎能力，巷道多出現(xiàn)嚴(yán)重底鼓。這種現(xiàn)象可以這樣解釋，玉米秸不易折、竹竿不易彎是因?yàn)橛斜砻嫱暾?，高?qiáng)度的鋼鐵鑄件可以因切削槽而破斷是表面完整性被破壞。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述巷道底板發(fā)生底鼓的原理，本發(fā)明提出一種防治底板底鼓的巷道設(shè)計(jì)方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的布置方法是將巷道布置在煤層底板以上，以保證底板表面的完整性不受破壞。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是這種防治巷道底鼓的巷道布置方法，發(fā)明人共在1200米的巷道布置中進(jìn)行應(yīng)用，從未再發(fā)現(xiàn)底鼓現(xiàn)象，雖然這種方法看似簡(jiǎn)單，但在本發(fā)明之前，本領(lǐng)域技術(shù)人員沒(méi)有認(rèn)識(shí)到發(fā)生底板底鼓的真正原因，所以也根本沒(méi)有想到本發(fā)明的布置方法， 所以說(shuō)本發(fā)明的技術(shù)方案具有顯著的進(jìn)步。


圖1是本發(fā)明巷道布置圖。
具體實(shí)施方式
從圖1可以看出，本發(fā)明是將巷道布置在煤層底板以上。
為了驗(yàn)證本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，將本發(fā)明巷道布置方法利用在盛泉礦業(yè)公司11煤層和 15煤層上。
盛泉礦業(yè)公司11煤層位于太原組中部，上距6煤層平均92. 25m,下距13煤層 40. 5m,煤厚在1. 37 2. 之間，平均厚為1. 74m, 11煤層頂?shù)装鍌雾敒樯百|(zhì)頁(yè)巖，厚0.07m，灰色，泥質(zhì)膠結(jié)。直接頂板為灰色粉砂巖，厚1. 43 7. 56m，平均4. 5m，鈣泥質(zhì)膠結(jié)， 結(jié)構(gòu)致密。老頂為灰白細(xì)砂巖與灰色粉砂巖相間，厚5.05 M. 61m，平均16.0m。直接底為粘土巖，厚0. 03 0. IOm,平均0. 08m，灰白色，遇水易膨脹，變軟。老底為粉砂巖，厚0 3. 55m，平均2. 46m，深灰色，性脆，節(jié)理發(fā)育，硬度中等。其下2. 5m為厚0. IOm的12煤層，煤質(zhì)較差。
15層煤位于太原組下部，上距13層煤平均13m，下距16層煤1.55m，煤層厚度1.5 1. 7m,平均1. 65m,煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，中上部夾有一層較穩(wěn)定的粉砂巖夾矸，厚度0. 20 0. :3m之間，屬較穩(wěn)定的煤層，直接頂板為泥灰?guī)r，厚0.沈 0. 5細(xì)，平均0.細(xì)，其抗壓強(qiáng)度為 72. 91 94. 96MPa,平均83. 99MPa,抗拉強(qiáng)度4. 17 4. 70MPa,平均4. 44MPa。直接底板為泥質(zhì)巖，厚1. ^m，深灰色，致密、含炭質(zhì)及黃鐵礦，抗壓強(qiáng)度為71MPa。
在11煤層的巷道布置中，原多采用沿煤層頂板布置準(zhǔn)備及回采巷道，巷高一般2.3米，煤層老底被去掉2. 3-1. 74-0. 08 = 0. 48米，老底“底板表面完整性”被破壞，巷道多出現(xiàn)嚴(yán)重底鼓。底鼓量大且速度快，采取清理落底或打底板錨桿等措施，進(jìn)行處理。清理落底工作量大且影響使用時(shí)間，打地錨經(jīng)常夾釬子且操作困難。底鼓問(wèn)題一直沒(méi)有得到有效治理。11層煤巷道底鼓作用主體是“其下2. 5m為厚0. IOm的12煤層”，原因是老底粉砂巖被挖去和被挖去是產(chǎn)生的裂隙，使底板完整性被破壞。自從2004年開(kāi)始十一層煤巷道布置采用本發(fā)明方法，保護(hù)了底板2. 5米厚粉砂巖完整性不被破壞，提高了底板粉砂巖層得巖體強(qiáng)度，防治了巷道出現(xiàn)的嚴(yán)重底鼓現(xiàn)象。
在十五煤層的巷道布置過(guò)程中，也采用了本發(fā)明巷道布置方式，保證了 1.55m厚的泥質(zhì)巖的表面完整性，控制了其下16層煤的蠕變，避免了不斷出現(xiàn)的底鼓現(xiàn)象，確保了巷道的安全使用，巷道底鼓得到了有效控制。
在十五層煤的巷道布置過(guò)程中，采用了 “保證底板完整性”的巷道布置方式，保證了 1.55m厚的泥質(zhì)巖的表面完整性，提高了底板泥質(zhì)巖的巖體強(qiáng)度，控制了其下16層煤的蠕變，有效防治了巷道的底鼓。
權(quán)利要求
1. 一種防治巷道底鼓的巷道布置方法，其特征在于，它是將巷道布置在煤層底板以上， 以保證底板表面的完整性不受破壞。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種防治巷道底鼓的巷道布置方法，它是將巷道布置在煤層底板以上，以保證底板表面的完整性不受破壞。本發(fā)明防治巷道底鼓的巷道布置方法，共在1200米的巷道布置中進(jìn)行應(yīng)用，從未再發(fā)現(xiàn)底鼓現(xiàn)象，從根本上防治巷道的底鼓。
文檔編號(hào)E21D9/14GK102518447SQ20111036602
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者付振峰 申請(qǐng)人:山東盛泉礦業(yè)有限公司