基于滑移線場(chǎng)理論的巷道底鼓機(jī)理與防治技術(shù)研究

程輝，趙洪寶，徐建峰，秦逢緣，張一瀟，胡林楓

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)能源與礦業(yè)學(xué)院，北京 100083

隨著我國(guó)煤炭資源開采逐漸由淺部轉(zhuǎn)入深部，在高應(yīng)力作用下巷道發(fā)生底鼓的可能性大大增加。巷道底鼓直接影響礦井的正常生產(chǎn)，不合理的底鼓治理技術(shù)也會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力。研究巷道底鼓發(fā)生機(jī)理以及防治技術(shù)對(duì)于保障煤礦正常生產(chǎn)具有重要意義。

針對(duì)巷道底鼓發(fā)生機(jī)理，諸多學(xué)者進(jìn)行了較為深入的研究。柏建彪等[1]運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬軟件確定了巷道底鼓發(fā)生時(shí)底板存在著“兩點(diǎn)三區(qū)”，即零位移點(diǎn)、零應(yīng)變點(diǎn)，并以這兩點(diǎn)將采動(dòng)巷道底板從上向下分為拉應(yīng)變上升區(qū)、拉應(yīng)變壓縮區(qū)、壓應(yīng)變壓縮區(qū)；孫利輝等[2]認(rèn)為深部巷道強(qiáng)烈底鼓是由高地應(yīng)力、巖石內(nèi)黏土礦物遇水膨脹、支護(hù)結(jié)構(gòu)不合理等綜合因素影響造成的，并通過相似模擬試驗(yàn)確定了底板錨索束+底板淺部、深部注漿的綜合底鼓控制技術(shù)；孫曉明等[3]基于歐拉公式，利用壓桿穩(wěn)定理論、莫爾庫(kù)侖準(zhǔn)則和撓曲破壞力學(xué)模型，分析了不同層狀巖體巷道變形破壞機(jī)理；曹平等[4]將底板受水平應(yīng)力擠壓變形簡(jiǎn)化為受軸向力作用的板狀材料力學(xué)模型，運(yùn)用彈性力學(xué)得出底板巖層應(yīng)力狀態(tài)；王衛(wèi)軍等[5]認(rèn)為回采巷道兩幫煤體的強(qiáng)度對(duì)巷道底鼓產(chǎn)生重要影響，煤體強(qiáng)度較大的回采巷道兩幫破壞范圍較小，底板鼓起的范圍隨之減小，因而底鼓量較小，反之底鼓量較大，并在工程實(shí)踐中得以驗(yàn)證；……