巷道維護(hù)與維修授課

凱嘉員工學(xué)院王金龍巷道維護(hù)與修復(fù).2024/4/31凱嘉員工學(xué)院巷道維護(hù)與修復(fù).2024/4/21第一節(jié)巷道破壞分析和巷道維護(hù)原理

一、巷道破壞分析巷道開挖以后，破壞了煤巖體的原巖應(yīng)力狀態(tài)，引起巷道周邊圍巖應(yīng)力的重新分布，圍巖或煤體將向巷道內(nèi)移動(dòng)，巖巷多為頂板下沉，底板鼓起，兩幫內(nèi)移，甚至出現(xiàn)片幫和冒頂；煤巷架棚支護(hù)巷道則出現(xiàn)棚梁彎曲或斷裂，棚腿蹬出，煤體松碎變形甚至產(chǎn)生冒頂?shù)取?/p>

.2024/4/32第一節(jié)巷道破壞分析和巷道維護(hù)原理一、巷道破壞分析.2

巷道支架的支護(hù)力在一定程度上能起到減少圍巖移動(dòng)的作用，但巷道支護(hù)的效果卻不僅僅取決于支架本身的支承力，而是受到圍巖性質(zhì)、支架力學(xué)性質(zhì)(支承力和可縮性)、支架密度、安設(shè)支架時(shí)間的早晚、支架安設(shè)質(zhì)量和與圍巖的接觸方式(點(diǎn)接觸、面接觸)等一系列因素的影響。.2024/4/33巷道支架的支護(hù)力在一定程度上能起到減少圍巖移動(dòng)的作用，

巷道的穩(wěn)定性從根本上講，取決于巷道圍巖承受的載荷與其承載能力的相對(duì)關(guān)系。巷道變形破壞的原因除去以上所說的應(yīng)力改變這一基本原因之外，其變形破壞原理是十分復(fù)雜的。大量的研究實(shí)踐認(rèn)為，引起巷道變形破壞的重要因素有以下幾個(gè)方面：.2024/4/34巷道的穩(wěn)定性從根本上講，取決于巷道圍巖承受的載荷與其承（一）開拓布局的合理性（二）采動(dòng)影響（三）深部地壓（四）地質(zhì)構(gòu)造.2024/4/35（一）開拓布局的合理性.2024/4/25二、巷道維護(hù)的原理

巷道穩(wěn)定取決于圍巖特性和工程開挖兩個(gè)方面。圍巖材料失穩(wěn)最終表現(xiàn)為空間結(jié)構(gòu)失穩(wěn)上，因此用變形來判斷穩(wěn)定是最基本的手段。人們常把維護(hù)巷道穩(wěn)定問題看成是一種單純的支護(hù)結(jié)構(gòu)問題，把支架上壓力作為穩(wěn)定的靜荷載，而與支架類型和結(jié)構(gòu)無關(guān)，也和巷道掘砌方式、方法和工藝過程無關(guān)。傳統(tǒng)的維護(hù)是沒有發(fā)揮和利用圍巖自承能力。

.2024/4/36二、巷道維護(hù)的原理.2024/4/26

具體地說巷道維護(hù)要注意以下六點(diǎn)：（一）充分利用圍巖的自承力巷道中，架設(shè)的支架應(yīng)當(dāng)盡量利用它所能提供的承載能力。在巷道支護(hù)過程中盡可能地充分利用圍巖的自承力，這是一種經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)的巷道支護(hù)原理。

為了利用圍巖的自承力，就要允許圍巖產(chǎn)生某些變形，這種變形會(huì)使圍巖中的能量得到一定釋放，從而起到適當(dāng)?shù)摹靶遁d作用”。.2024/4/37具體地說巷道維護(hù)要注意以下六點(diǎn)：.2024/4/27（二）使巷道處于低礦山壓力區(qū)

1.無煤柱護(hù)巷2.跨巷開采

3.掘前預(yù)采4.采空區(qū)內(nèi)布置巷道5.寬面掘進(jìn)6.鉆孔卸壓法7.切槽卸壓法8.爆破卸壓法.2024/4/38（二）使巷道處于低礦山壓力區(qū).2024/4/28（三）加固淺層圍巖例主動(dòng)加固圍巖的錨網(wǎng)噴支護(hù)。深入圍巖的錨桿可以全面對(duì)淺層圍巖進(jìn)行加固，噴層可以封閉圍巖，提高圍巖表面張力，防止巖石風(fēng)化等，鋼筋網(wǎng)可防止噴后收縮裂縫出現(xiàn)，提高支護(hù)抗剪和抗拉能力，增強(qiáng)噴層的柔性和整體性，特別是當(dāng)錨桿和鋼筋網(wǎng)連成一體時(shí)，它們和噴層一起形成的整體加固圈，有較強(qiáng)的抗變形能力。.2024/4/39（三）加固淺層圍巖.2024/4/29（四）充分利用和發(fā)揮深部圍巖承載能力實(shí)踐中，采用長短結(jié)合的組合錨桿，使深部整體性好的圍巖與淺層圍巖形成很強(qiáng)的支護(hù)整體，可大大提高圍巖穩(wěn)定性。（五）在高應(yīng)力區(qū)段或支承壓力區(qū)段，巖性條件極差，可把長度受限的長錨桿改為長錨索。（六）綜合治理，聯(lián)合支護(hù)，長期監(jiān)控.2024/4/310（四）充分利用和發(fā)揮深部圍巖承載能力.2024/4/210

巷道掘進(jìn)后，不可避免地會(huì)發(fā)生一些變形，常用的巷道修復(fù)支護(hù)技術(shù)有棚式維護(hù)(木棚、工字鋼或U形鋼棚)、料石或混凝土砌碹維護(hù)、錨網(wǎng)維護(hù)(錨網(wǎng)噴、錨梁網(wǎng)噴)、錨注加固維護(hù)、錨網(wǎng)和錨索聯(lián)合維護(hù)。在形式上，可分為兩類。

（1）主動(dòng)維護(hù)。（2）被動(dòng)維護(hù)。第二節(jié)巷道維護(hù)與修復(fù)支護(hù)技術(shù).2024/4/311巷道掘進(jìn)后，不可避免地會(huì)發(fā)生一些變形，常用的巷道修復(fù)一、巖巷的維護(hù)與修復(fù)

（一）巖巷的維護(hù)

采動(dòng)影響是致使巖巷發(fā)生變形破壞的最主要因素。根據(jù)巷道與回采工作面的采動(dòng)時(shí)空關(guān)系，可分為采前預(yù)加固和開采后加固兩種。.2024/4/312一、巖巷的維護(hù)與修復(fù).2024/4/21

錨注加固技術(shù)，實(shí)質(zhì)是通過對(duì)產(chǎn)生變形的圍巖進(jìn)行預(yù)注漿填充加固，提高圍巖的物理力學(xué)參數(shù)，使之增強(qiáng)可錨性，提高錨桿的錨固力。圖13-7是錨注加固支護(hù)技術(shù)的基本支護(hù)形式。.2024/4/313錨注加固技術(shù)，實(shí)質(zhì)是通過對(duì)產(chǎn)生變形的圍巖進(jìn)行預(yù)注漿填圖13-7錨注加固支護(hù)技術(shù)的基本支護(hù)形式圖中粗線為注漿錨桿，細(xì)線為高強(qiáng)樹脂錨桿.2024/4/314圖13-7錨注加固支護(hù)技術(shù)的基本支護(hù)形式.2024/4/

(二)巖巷修復(fù)改造巖巷的修復(fù)改造大致表現(xiàn)為：擴(kuò)巷(臥底、挑頂、刷幫)后的加固支護(hù)和處理冒頂加固支護(hù)。當(dāng)以上措施不能完整地恢復(fù)巷道功能時(shí)，則要進(jìn)行特殊改造修復(fù)，如以掘替代巷道改造修復(fù)。.2024/4/315(二)巖巷修復(fù)改造.2024/4/215

1.擴(kuò)巷修復(fù)擴(kuò)巷修復(fù)適用于巷道破壞嚴(yán)重，但具有修復(fù)可能性和修復(fù)價(jià)值的巷道。這類巷道一般都發(fā)生了較大位移，如底鼓、巷幫開裂、頂板下沉等使巷道的斷面縮小，軌道變形，致使行人、運(yùn)輸、通風(fēng)等不能滿足基本安全生產(chǎn)需求。

.2024/4/3161.擴(kuò)巷修復(fù).2024/4/216（1）擴(kuò)巷爆破對(duì)圍巖變形破壞嚴(yán)重的巷道采用爆破擴(kuò)幫時(shí)，首先應(yīng)分析爆破對(duì)圍巖的破壞影響，減少爆破對(duì)圍巖的進(jìn)一步破壞。

巷道擴(kuò)修基本工藝流程為：爆破擴(kuò)巷→臨時(shí)支護(hù)(初噴、初支)→永久支護(hù)加固(支架、錨網(wǎng)噴、錨注+錨網(wǎng)梁等)。

①垂直巷壁淺孔小炮剝幫。②平行巷壁的深孔剝幫。.2024/4/317（1）擴(kuò)巷爆破.2024/4/217圖13-8垂直巷壁淺孔爆破擴(kuò)修示意圖.2024/4/318圖13-8垂直巷壁淺孔爆破擴(kuò)修示意圖.2024/4/2圖13-9平行巷壁深孔松動(dòng)爆破擴(kuò)修示意圖.2024/4/319圖13-9平行巷壁深孔松動(dòng)爆破擴(kuò)修示意圖.2024/4（2）臨時(shí)支護(hù)

巷道修復(fù)改造，必須進(jìn)行有效的臨時(shí)支護(hù)，這是因?yàn)樗缮⑵扑榈睦舷锉坪笫s支護(hù)，易于冒落，必須及時(shí)進(jìn)行控制。巖巷修復(fù)臨時(shí)支護(hù)類型有：噴漿、臨時(shí)架棚、臨時(shí)點(diǎn)柱、臨時(shí)錨桿支護(hù)等；

.2024/4/320（2）臨時(shí)支護(hù).2024/4/220（3）永久支護(hù)加固

巖巷修復(fù)加固，目的是能較長時(shí)間地延續(xù)巷道的基本功能。長期的生產(chǎn)實(shí)踐表明，一條巷道一般經(jīng)過3次反復(fù)擴(kuò)幫修復(fù)后，圍巖相當(dāng)破碎，再做進(jìn)一步的修復(fù)相當(dāng)困難，因此，巷道服務(wù)期內(nèi)修復(fù)不宜超過3次。

.2024/4/321（3）永久支護(hù)加固.2024/4/221

2.巖巷冒頂幫的處理（1）巷道發(fā)生局部冒頂事故的處理①先加固好冒落區(qū)前后完好的支架或巷道。

使用架棚支護(hù)的巷道應(yīng)縮小棚距，把支架扶正扶穩(wěn)，然后在其中間布設(shè)支架，并在新老支架間安設(shè)拉桿、撐棍或木墩等，使支架相互形成一個(gè)聯(lián)合體。錨網(wǎng)噴巷道應(yīng)首先控制冒頂范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，處理時(shí)應(yīng)先加打點(diǎn)柱，臨時(shí)維護(hù)確認(rèn)安全后，可補(bǔ)打加固錨桿，然后對(duì)冒落區(qū)進(jìn)行加固處理。.2024/4/3222.巖巷冒頂幫的處理.2024/4/222②及時(shí)封頂，控制冒頂范圍的擴(kuò)大。

處理人員站在安全地點(diǎn)，用長桿將冒落的頂部活石搗掉。在沒有冒落危險(xiǎn)的情況下，架好支架，排好護(hù)頂木垛至冒落最高點(diǎn)將頂托住。.2024/4/323②及時(shí)封頂，控制冒頂范圍的擴(kuò)大。.2024/4/223③采用錨噴支護(hù)處理冒頂區(qū)。

具備錨噴條件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用錨噴支護(hù)處理冒頂區(qū)。首先將冒落區(qū)頂幫活石搗掉，噴射人員站在安全一側(cè)向冒頂區(qū)噴射一層30～50mm厚的混凝土。先封固頂，然后再封兩側(cè)。初噴的混凝土凝固后再打錨桿，并掛網(wǎng)復(fù)噴一次。復(fù)噴的厚度一般不超過200mm。.2024/4/324③采用錨噴支護(hù)處理冒頂區(qū)。.2024/4/224（2）冒頂范圍較大時(shí)的處理

①小斷面快速修復(fù)法

冒頂范圍大，影響通風(fēng)或有人埋堵，可用此法。先架設(shè)小的臨時(shí)支架，巷道暫時(shí)恢復(fù)作用，清理完冒落矸后再架設(shè)永久支架。對(duì)冒頂部分的處理是，采用如圖13-10所示撞楔法把冒頂矸石控制住；等頂板冒落停止后，從巷道兩側(cè)清除矸石，邊清除邊管理兩幫，防止煤矸注入道；頂幫維護(hù)好以后，就可以架設(shè)永久支架了。.2024/4/325（2）冒頂范圍較大時(shí)的處理.2024/4/225②一次成巷修復(fù)法

次要巷道和修復(fù)時(shí)間長短對(duì)生產(chǎn)影響不大時(shí)適用此法。修理時(shí)，可根據(jù)原有巷道規(guī)格，采用撞楔法一次成巷。撞楔間用木板插嚴(yán)，支架兩幫也應(yīng)背嚴(yán)。撞楔以上必須有厚的矸石層，如太薄，還應(yīng)在冒頂空洞內(nèi)堆塞厚度不小于0.5m的木料或矸石。梁與撞楔之間要背實(shí)。處理冒頂和架設(shè)支架整個(gè)過程，應(yīng)設(shè)專人觀察頂板。.2024/4/326②一次成巷修復(fù)法.2024/4/226圖13-10撞楔法控制煤巷冒頂.2024/4/327圖13-10撞楔法控制煤巷冒頂.2024/4/227③木垛法這是一種比較常用的方法。如巷道冒頂高度在5m以內(nèi)，冒落長度在10m以上，冒落空洞以上巖石基本穩(wěn)定，就可將冒落的巖石清除一部分，使之形成自然堆積坡度，留出工作人員上下及運(yùn)送材料的空間并能通風(fēng)，從兩邊在冒落的煤矸上相向架木垛，直接支撐頂板，如圖13-11。

.2024/4/328③木垛法.2024/4/228圖13-11木垛法處理巷道冒頂.2024/4/329圖13-11木垛法處理巷道冒頂.2024/4/229④繞道法

如果冒頂長度大，不易處理或冒頂堵人時(shí)，可打繞道，繞過冒落區(qū)去搶救被堵人員，或繞過冒落區(qū)后再轉(zhuǎn)入正常掘進(jìn)、修復(fù)。

.2024/4/330④繞道法.2024/4/230二、煤巷維護(hù)與修復(fù)（一）煤巷錨網(wǎng)梁支護(hù)巷道的維護(hù)與修復(fù)此類巷道屬主動(dòng)支護(hù)，常用于綜采放頂煤工作面兩巷的支護(hù)，其變形一般表現(xiàn)為圍巖表面位移量加大，頂板下沉，兩幫內(nèi)移片幫和底板隆起。具體處理方法如下：.2024/4/331二、煤巷維護(hù)與修復(fù).2024/4/231

1.當(dāng)原有支護(hù)未發(fā)生嚴(yán)重破壞時(shí)，可采取卸載放頂幫煤的方法。

剪開承載的金屬網(wǎng)，用長柄工具或鉆具松動(dòng)爆破的煤體，使之冒落，然后恢復(fù)支護(hù)。連接金屬網(wǎng)，上緊錨桿。若煤體出現(xiàn)空洞，錨桿緊固效果達(dá)不到預(yù)期效果，可加托板等，必要時(shí)可補(bǔ)打錨桿以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)的目的。

.2024/4/3321.當(dāng)原有支護(hù)未發(fā)生嚴(yán)重破壞時(shí)，可采取卸載放頂幫煤的方

2.當(dāng)原有的錨桿支護(hù)已經(jīng)失效，簡單維護(hù)難以達(dá)到預(yù)期效果時(shí)，應(yīng)進(jìn)行必要的修復(fù)。先卸載放掉部分煤炭，使巷道初步恢復(fù)原形，然后及時(shí)扶設(shè)架棚進(jìn)行支護(hù)，架棚一般采用金屬工字鋼支架。

.2024/4/3332.當(dāng)原有的錨桿支護(hù)已經(jīng)失效，簡單維護(hù)難以達(dá)到預(yù)期效果時(shí)

3.巷道發(fā)生冒頂時(shí)，需根據(jù)圍巖的穩(wěn)定程度冒落高度確定具體的處理方法。

一般采取架棚裝設(shè)木垛的處理方法。在錨網(wǎng)粱支護(hù)的煤巷中，常用的有錨梁支護(hù)修復(fù)法等。

.2024/4/3343.巷道發(fā)生冒頂時(shí)，需根據(jù)圍巖的穩(wěn)定程度冒落高度確定具體（二）煤巷架棚巷道的維護(hù)與修復(fù)

1.架棚巷道片幫的處理（1）木垛法。當(dāng)巷道片幫不太嚴(yán)重，片幫一側(cè)稍有冒頂、柱腿壓折、煤矸擠入巷道時(shí)，先在頂梁下打一根頂柱，然后清矸換新腿，用木料架木垛，支架用背板和荊笆背好并撤去頂柱，如圖13-12所示。（2）撞楔法。巷道一側(cè)片幫嚴(yán)重，撤掉壓壞柱腿時(shí)，片幫繼續(xù)擴(kuò)大，可用撞楔法處理，如圖13-10所示。.2024/4/335（二）煤巷架棚巷道的維護(hù)與修復(fù).2024/4/235圖13-12煤巷片幫木垛充填法

.2024/4/336圖13-12煤巷片幫木垛充填法.2024/4/236

2.冒頂?shù)奶幚砻合锩绊斖鶎?dǎo)致生產(chǎn)受阻，影響正常的安全生產(chǎn)。應(yīng)據(jù)冒頂范圍選擇不同的處理方法。僅直接頂冒落時(shí)，巷道可選用出凈煤矸后恢復(fù)架棚支護(hù)的方法進(jìn)行。當(dāng)冒頂范圍大，且在假頂下進(jìn)行施工時(shí)，則不宜出凈煤矸，須采取預(yù)先控制頂板的方法進(jìn)行處理。具體處理方法如下：.2024/4/3372.冒頂?shù)奶幚?2024/4/237（1）超前鉆預(yù)先控頂法。

當(dāng)架棚巷道發(fā)生較大冒頂且不宜出凈煤巖時(shí)，預(yù)先用小型鉆機(jī)如巖石電鉆向冒頂區(qū)前方打鉆，預(yù)埋鉆桿，控制冒頂區(qū)上方煤矸的進(jìn)一步冒落。

(2)撞楔法?；痉椒ㄍ蜚@預(yù)支護(hù)法，不同點(diǎn)在于所用的預(yù)支護(hù)材料為金屬撞楔或木質(zhì)撞楔。.2024/4/338（1）超前鉆預(yù)先控頂法。.2024/4/238

三、淋水巷道的修復(fù)修復(fù)有淋水的巷道，首要問題是解決施工安全問題。施工前首先要弄清水的來源，掌握水量的變化，其中對(duì)巖石巷道可采取預(yù)注漿封水、快速砂漿堵水、水槽或水棚截水、砂漿止水等方法。巖巷淋水地段，可進(jìn)行初噴漿臨時(shí)支護(hù)，然后進(jìn)行架棚支護(hù)，同時(shí)要加大支架密度，提高支架的穩(wěn)定性，防止冒頂事故的發(fā)生。由于淋水巷道一般巖性較差，因此修復(fù)中不宜采用錨噴支護(hù)。.2024/4/339三、淋水巷道的修復(fù).2024/4/239

四、破碎帶巷道的修復(fù)斷層、褶曲和松軟破碎帶，由于頂板穩(wěn)定性差，允許暴露的時(shí)間短，修復(fù)巷道時(shí)有冒頂?shù)目赡??？稍谟^附近已架好的支架頂上(利用支架與頂板問的裂隙)，用木板或金屬薄板等打撞楔前進(jìn)；刷一小段后，立即架設(shè)永久支護(hù)，換掉撞楔；條件不允許時(shí)撞楔也可以不拆除。架設(shè)永久支護(hù)后應(yīng)及時(shí)對(duì)架棚上空間用不易燃物背實(shí)頂板，防止冒頂擴(kuò)大。架設(shè)支護(hù)用拉條相互連接固定，以提高支架的整體支護(hù)強(qiáng)度與穩(wěn)定性。.2024/4/340四、破碎帶巷道的修復(fù).2024/4/240

四、破碎帶巷道的修復(fù)

如果用這種方法還不能有效地控制頂板局部冒頂，改用向頂板內(nèi)噴注砂漿或混凝土，可以明顯地提高頂板的穩(wěn)定性與巖體的自承能力。如果仍不能控制住頂板的繼續(xù)惡化，改用對(duì)修復(fù)后地段提前進(jìn)行水泥注漿，以提高破碎巖石的膠結(jié)能力與粘著能力，提高圍巖的強(qiáng)度，待注漿加固后，再重新進(jìn)行修復(fù)。.2024/4/341四、破碎帶巷道的修復(fù).2024/4/241五、錨索支護(hù)修復(fù)技術(shù)在修復(fù)深部破碎圍巖巷道，壓力集中區(qū)域的巷道以及大型交叉點(diǎn)、大型硐室過程中，為提高支護(hù)強(qiáng)度，近年來我國部分煤礦應(yīng)用了錨索支護(hù)技術(shù)，增加了巷道支護(hù)的安全可靠性。這里簡單介紹一點(diǎn)基本知識(shí)。

錨索的主要作用是將下部不穩(wěn)定巖層懸吊在上部穩(wěn)定巖層中，因而可按懸吊理論進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。采用錨桿支護(hù)的頂板，可用此法。.2024/4/342五、錨索支護(hù)修復(fù)技術(shù).2024/4/242小孔徑(φ28～32mm)錨索結(jié)構(gòu)較為簡單，可分為三部分：內(nèi)錨固段、鋼絞線自由段和外錨固段，如圖13-13所示。圖13-13小孔徑預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)l—毛刺；2—鋼絞線；3—鉆孔；4—巷道圍巖表面；5—槽鋼；6—鋼墊板；7—鎖具；L1—內(nèi)錨固段長度；L2一錨索有效長度.2024/4/343小孔徑(φ28～32mm)錨索結(jié)構(gòu)較為簡單，可分為三

1.錨索支護(hù)材料：錨索、錨固劑、托盤、槽鋼。

2.支護(hù)方式選擇：采用聯(lián)合支護(hù)，即先錨網(wǎng)噴支護(hù)，再進(jìn)行錨索加強(qiáng)支護(hù)。3.錨索支護(hù)參數(shù)的確定

①最小錨固長度：水泥(砂)漿錨固的錨固長度大于3.5m；樹脂錨固的錨固長度大于＞1.5m；

②錨索長度：錨索長度5.m～10.m，根據(jù)工程條件選?。虎坼^索間排距按下式選?。篠≤L/2。4.施工工藝：錨索施工可分為地面準(zhǔn)備、鉆孔、錨固、張拉4個(gè)主要工序。.2024/4/3441.錨索支護(hù)材料：錨索、錨固劑、托盤、槽鋼。.2024/4

圖13-14錨桿與錨索聯(lián)合支護(hù)實(shí)例.2024/4/345圖13-14錨桿與錨索聯(lián)合支護(hù)實(shí)例.2024/4/245第三節(jié)巷道底鼓的防治

一、巷道底鼓的基本形式巷道底鼓的力學(xué)機(jī)制仍然是物化膨脹型、應(yīng)力擴(kuò)容型、結(jié)構(gòu)變形型和復(fù)合型。巷道底鼓的形狀可分為折曲型、直線型及弧線型。折曲型底鼓多以底板巖層在水平力作用下彎曲斷裂為主；直線型底鼓一般以擴(kuò)容、膨脹及粘性流動(dòng)為主；弧狀型底鼓是多種底鼓原因共同作用的結(jié)果。存在擠壓流動(dòng)性底鼓、撓曲褶皺性底鼓、膨脹性底鼓和剪切錯(cuò)動(dòng)性底鼓四種基本形式。.2024/4/346第三節(jié)巷道底鼓的防治一、巷道底鼓的基本形式.202圖13—15巷道底鼓的類型和力學(xué)模型(a)、(b)擠壓流動(dòng)性底鼓；(c)撓曲褶皺性底鼓；(d)剪切錯(cuò)動(dòng)性底鼓.2024/4/347圖13—15巷道底鼓的類型和力學(xué)模型.2024/4/24

二、巷道底鼓的影響因素

1.巖性狀態(tài)圍巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)狀態(tài)和軟弱程度對(duì)巷道底鼓起決定性作用。我國煤礦軟巖的粘土礦物成分主要有高嶺土、蒙脫石、伊利石及伊蒙混層礦物，其中蒙脫石是對(duì)巷道穩(wěn)定性危害最大的粘土礦物。

.2024/4/348二、巷道底鼓的影響因素.2024/4/248

2.圍巖應(yīng)力狀態(tài)軟巖受到力作用以后表現(xiàn)出多種力學(xué)特征。如彈塑性、擴(kuò)容性及流變性等，在層狀巖層中還有彎曲斷裂現(xiàn)象。巖石擴(kuò)容性是指在偏應(yīng)力作用下體積不減小，反而增加的特性。巖石擴(kuò)容變形是內(nèi)部顆粒與顆粒界面的滑移以及裂紋的靜態(tài)擴(kuò)展所造成的不可逆變形，是偏應(yīng)力作用的結(jié)果；主要與巖石性質(zhì)及所受偏應(yīng)力的大小有關(guān)。偏應(yīng)力越大，擴(kuò)容變形越大。

.2024/4/3492.圍巖應(yīng)力狀態(tài).2024/4/249

3.時(shí)間效應(yīng)軟巖巷道服務(wù)時(shí)間較長時(shí)，流變將引起底板巖層強(qiáng)度的降低及底鼓量的增加，隨著巷道維護(hù)時(shí)間的延續(xù)，必將導(dǎo)致底板破壞范圍逐漸擴(kuò)大，并引起底鼓量增加。.2024/4/3503.時(shí)間效應(yīng).2024/4/2504.軟巖物化性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)的相互影響（1）軟巖物化性質(zhì)軟巖孔隙率、含水量等參數(shù)變化。使水更容易進(jìn)入巖體內(nèi)部，引起更大程度的膨脹和軟化。（2）力學(xué)性質(zhì)的相互影響擴(kuò)容同時(shí)引起底板巖層性質(zhì)進(jìn)一步惡化，底板破壞范圍擴(kuò)大，嚴(yán)重?fù)p傷軟巖的強(qiáng)度，使其在較小的偏應(yīng)力下就會(huì)發(fā)生擴(kuò)容。.2024/4/3514.軟巖物化性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)的相互影響.2024/4/251三、軟巖巷道底鼓的防治軟巖巷道底鼓的防治包含預(yù)防和治理，即在巷道產(chǎn)生顯著底鼓之前，采取一些措施阻止底鼓的發(fā)生和延緩底鼓發(fā)生的時(shí)間；或在巷道產(chǎn)生顯著底鼓之后，才采取一些措施減小和控制底鼓。為了保持底板巖層和整個(gè)巷道圍巖的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)以預(yù)防為主，治理為輔。目前防治底鼓的措施可分為五種方式。

.2024/4/352三、軟巖巷道底鼓的防治.2024/4/2521.起底

起底是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用很廣泛的一種治理底鼓的方法，是一種消極的治理底鼓的措施。在具有強(qiáng)烈底鼓趨勢(shì)的軟巖巷道中，往往需要多次起底，不僅起底工程量大、費(fèi)用高，而且還影響兩幫及頂板巖層的穩(wěn)定性。

.2024/4/3531.起底.2024/4/253

2.底板防治水在底板軟弱巖層長期浸水狀態(tài)下，任何防治底鼓的措施其效果肯定會(huì)受到明顯影響。底板有積水時(shí)應(yīng)及時(shí)排掉，對(duì)含水量大、滲透性強(qiáng)的強(qiáng)含水層，多采用疏干措施。在含水量不大或滲透性較差的巖層中，一般采用及時(shí)封閉措施。.2024/4/3542.底板防治水.2024/4/2543.支護(hù)加固方法采用支護(hù)加固方法是對(duì)具有底鼓趨勢(shì)的軟巖巷道底板或兩幫巖層進(jìn)行支護(hù)增加底板巖層強(qiáng)度和改善受力狀態(tài)。

(1)底板錨桿。

(2)底板注漿。

(3)混凝土反拱。(4)封閉式金屬支架.2024/4/3553.支護(hù)加固方法.2024/4/255

圖13-16可縮性支架(a)—馬蹄形可縮支架；(b)—圓形可縮支架；(c)—方環(huán)形可縮支架；(d)—圓環(huán)形可縮支架(a)(c)(b)(d).2024/4/356圖13-16可縮性支架(a)(c)(b)(d).2024.應(yīng)力控制方法

應(yīng)力控制方法的實(shí)質(zhì)是使巷道圍巖處于應(yīng)力降低區(qū)，達(dá)到保持底板穩(wěn)定的目的。應(yīng)力控制方法包括

(1)切縫卸壓。

(2)鉆孔卸壓。

(3)松動(dòng)爆破卸壓。

(4)卸壓槽。.2024/4/3574.應(yīng)力控制方法.2024/4/257

5.聯(lián)合支護(hù)方法軟巖巷道底鼓的變形力學(xué)機(jī)制通常是幾種變形力學(xué)機(jī)制的復(fù)合類型，有時(shí)需要采用聯(lián)合支護(hù)的方法，把不同的防治底鼓的方法結(jié)合起來使用。例如，封閉式支架與錨桿支護(hù)、錨桿支護(hù)與注漿、底板藥壺爆破與注漿、切縫與錨桿支護(hù)、封閉支架與爆破卸壓等。.2024/4/3585.聯(lián)合支護(hù)方法.2024/4/258第四節(jié)巷道修復(fù)的安全技術(shù)措施

一、通用部分

1.嚴(yán)格執(zhí)行隨時(shí)性的敲幫問頂制度，及時(shí)找掉危巖懸矸，找掉人員必須站在頂板完好的地點(diǎn)并用長把工具進(jìn)行找頂，找頂人員不得小于2人，一個(gè)找頂，一個(gè)觀察頂幫。

.2024/4/359第四節(jié)巷道修復(fù)的安全技術(shù)措施一、通用部分.2024/42.嚴(yán)格執(zhí)行修復(fù)工作，從外向里逐一進(jìn)行，不準(zhǔn)平行作業(yè)。3.煤巷修復(fù)嚴(yán)格執(zhí)行先支后回的原則，不準(zhǔn)大拉大拆。4.放炮后，及時(shí)找頂，及時(shí)用前探支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)，臨時(shí)支護(hù)緊跟迎頭。

.2024/4/3602.嚴(yán)格執(zhí)行修復(fù)工作，從外向里逐一進(jìn)行，不準(zhǔn)平行作業(yè)。.205.架棚巷道放炮前，棚與棚必須用拉條相互固定，使用好防倒棚裝置，迎頭后10m內(nèi)的棚連結(jié)牢固。6.每次施工前必須檢查施工地點(diǎn)的支護(hù)完好，加固無誤后，方可進(jìn)行其他工作。7.必須按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行支護(hù)，保證支護(hù)段質(zhì)量。.2024/4/3615.架棚巷道放炮前，棚與棚必須用拉條相互固定，使用好防倒棚裝

二、錨桿支護(hù)

1.錨桿眼必須按規(guī)程規(guī)定的間距和排距施工，錨桿距迎頭的間距必小于錨桿的設(shè)計(jì)排距。

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