底鼓是深部高应力软岩巷道常见的底板破坏形式,也是影响矿井安全高效生产的制约因素,更是目前千米深井亟待解决的关键问题.为解决深部高应力软岩巷道底鼓制约煤矿安全高效开采的现场问题,以平煤某矿-950水平回风大巷为工程背景,采用井下试验、物化分析、室内试验相结合的方法,从岩石强度和应力特征视角分析了围岩结构、矿物成分、水理作用、支护强度、原岩应力对巷道底鼓的影响机制,发现了高构造应力和水理作用是影响巷道严重底鼓的主要因素,揭示了该巷道的挤压流动性底鼓和遇水膨胀性底鼓机理.根据深部高应力软岩巷道底鼓机理分析,提出了基于底板爆破卸压的注浆加固底鼓联合控制技术,利用松动爆破技术阻断底板高应力传播路径,改善巷道围岩应力环境,释放底板压力;同时,利用注浆加固技术强化巷道底板围岩的承载力,提高底板抗变形能力.基于上述研究成果,提出爆破卸压+注浆加固的布置方案与参数,并进行了工业试验和底鼓变形监测.现场工业应用监测结果表明:采用底板松动爆破+注浆加固的联合支护方案后,巷道底板围岩处于稳定状态,底板在300 d内最大位移不超过310 mm,巷道底鼓变形量较无支护状态下减少了36.7％～49.0％,巷道底板未发生明显变形破坏,底鼓控制效果明显.

巷道底鼓;高地应力软岩;爆破卸压;注浆加固;围岩控制

程敬义;魏泽捷;白纪成;于智卓;邢轲轲;李庆明;王俊有;李晓;张超;张治军

中国矿业大学,江苏徐州 220001;中煤西安设计工程有限责任公司,陕西西安 710054;平顶山天安煤业股份有限公司,河南平顶山410012;山西朔州山阴金海洋五家沟煤业有限公司,山西朔州 036999

煤炭科学技术

[1]程敬义;魏泽捷;白纪成;于智卓;邢轲轲;李庆明;王俊有;李晓;张超;张治军-.基于爆破卸压的深部构造应力富水软岩巷道底鼓控制技术研究)[J].煤炭科学技术,2022(07):117-126

挤压流动性

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