专利名称：一种防治巷道底鼓的巷道布置方法
一种防治巷道底鼓的巷道布置方法技术领域
本发明专利涉及煤矿开采巷道的布置方法背景技术
在煤矿开采中，经常发生巷道底板鼓出的现象，这种现象成为巷道底鼓。目前，巷道底鼓的防治方法较多主要有以下几个方面
1、合理的巷道布置
在时间和空间上尽量避开采掘活动的影响，将巷道布置在煤层开采后所形成的应力降低区域内。②应尽量避免支承压力叠加的强烈作用，或者尽量缩短支承压力影响时间。 ③在采矿系统允许的距离范围内，选择稳定的岩层或煤层布置巷道，尽量避免水与松软膨胀岩层直接接触。④巷道通过地质构造带时，巷道轴向应尽量垂直断层构造带或向、背斜构造。⑤相邻巷道或硐室之间选择合理的岩柱宽度。⑥巷道的轴线方向尽可能与构造应力方向平行，避免与构造应力方向垂直。
2、在底板上打锚杆加固底板。
3、底板注浆，用于加固已破碎的岩石，提高岩层抗底鼓的能力。
4、药壶爆破，在炮眼底部先少量装药爆破成壶状，再将装药爆破，不破裂岩体表面。这种方法的实质是用爆破法在靠近巷道周边的煤层底板中形成岩石松动带，由于巷道石松动带，最大支承压力转移到岩体及煤柱深部。
5、采用全封闭式巷道支架，包括底板一块支护。
上述方法2-4虽然起到一定作用，但防治成本较高，方法1虽然起到一定作用，但考虑因素复杂，巷道不容易布置。
经研究发现，造成巷道底鼓的原因是多方面的，但主要原因是煤系地层中除了可采煤层之外还有较多的不可采煤层，这些煤层属于较软的岩层，由于它们在可采煤层的开采过程中，受矿山压力的影响，整体受到纵向压缩，在体积无法变化的情况下集聚形变势能，对上下岩层产生常态应力，当周围岩体产生裂隙、破断、构造等薄弱地带时，这种势能就使薄弱地带的巷道底板突起形成底鼓。
另外，在巷道布置中，多采用沿煤层顶板布置准备巷道及回采巷道，当巷道高度大于煤层高度时，且煤层都是倾斜状的，所以将煤层底板的一个角被去掉，使底板得表面完整性被破坏，失去抗弯能力，巷道多出现严重底鼓。这种现象可以这样解释，玉米秸不易折、竹竿不易弯是因为有表面完整性，高强度的钢铁铸件可以因切削槽而破断是表面完整性被破坏。发明内容
根据上述巷道底板发生底鼓的原理，本发明提出一种防治底板底鼓的巷道设计方法。
为达到上述目的，本发明的布置方法是将巷道布置在煤层底板以上，以保证底板表面的完整性不受破坏。
本发明的优点是这种防治巷道底鼓的巷道布置方法，发明人共在1200米的巷道布置中进行应用，从未再发现底鼓现象，虽然这种方法看似简单，但在本发明之前，本领域技术人员没有认识到发生底板底鼓的真正原因，所以也根本没有想到本发明的布置方法， 所以说本发明的技术方案具有显著的进步。
图1是本发明巷道布置图。
具体实施方式
从图1可以看出，本发明是将巷道布置在煤层底板以上。
为了验证本发明的优点，将本发明巷道布置方法利用在盛泉矿业公司11煤层和 15煤层上。
盛泉矿业公司11煤层位于太原组中部，上距6煤层平均92. 25m,下距13煤层 40. 5m,煤厚在1. 37 2. 之间，平均厚为1. 74m, 11煤层顶底板伪顶为砂质页岩，厚0.07m，灰色，泥质胶结。直接顶板为灰色粉砂岩，厚1. 43 7. 56m，平均4. 5m，钙泥质胶结， 结构致密。老顶为灰白细砂岩与灰色粉砂岩相间，厚5.05 M. 61m，平均16.0m。直接底为粘土岩，厚0. 03 0. IOm,平均0. 08m，灰白色，遇水易膨胀，变软。老底为粉砂岩，厚0 3. 55m，平均2. 46m，深灰色，性脆，节理发育，硬度中等。其下2. 5m为厚0. IOm的12煤层，煤质较差。
15层煤位于太原组下部，上距13层煤平均13m，下距16层煤1.55m，煤层厚度1.5 1. 7m,平均1. 65m,煤层结构复杂，中上部夹有一层较稳定的粉砂岩夹矸，厚度0. 20 0. :3m之间，属较稳定的煤层，直接顶板为泥灰岩，厚0.沈 0. 5細，平均0.細，其抗压强度为 72. 91 94. 96MPa,平均83. 99MPa,抗拉强度4. 17 4. 70MPa,平均4. 44MPa。直接底板为泥质岩，厚1. ^m，深灰色，致密、含炭质及黄铁矿，抗压强度为71MPa。
在11煤层的巷道布置中，原多采用沿煤层顶板布置准备及回采巷道，巷高一般2.3米，煤层老底被去掉2. 3-1. 74-0. 08 = 0. 48米，老底“底板表面完整性”被破坏，巷道多出现严重底鼓。底鼓量大且速度快，采取清理落底或打底板锚杆等措施，进行处理。清理落底工作量大且影响使用时间，打地锚经常夹钎子且操作困难。底鼓问题一直没有得到有效治理。11层煤巷道底鼓作用主体是“其下2. 5m为厚0. IOm的12煤层”，原因是老底粉砂岩被挖去和被挖去是产生的裂隙，使底板完整性被破坏。自从2004年开始十一层煤巷道布置采用本发明方法，保护了底板2. 5米厚粉砂岩完整性不被破坏，提高了底板粉砂岩层得岩体强度，防治了巷道出现的严重底鼓现象。
在十五煤层的巷道布置过程中，也采用了本发明巷道布置方式，保证了 1.55m厚的泥质岩的表面完整性，控制了其下16层煤的蠕变，避免了不断出现的底鼓现象，确保了巷道的安全使用，巷道底鼓得到了有效控制。
在十五层煤的巷道布置过程中，采用了 “保证底板完整性”的巷道布置方式，保证了 1.55m厚的泥质岩的表面完整性，提高了底板泥质岩的岩体强度，控制了其下16层煤的蠕变，有效防治了巷道的底鼓。
权利要求
1. 一种防治巷道底鼓的巷道布置方法，其特征在于，它是将巷道布置在煤层底板以上， 以保证底板表面的完整性不受破坏。
全文摘要
本发明公开了一种防治巷道底鼓的巷道布置方法，它是将巷道布置在煤层底板以上，以保证底板表面的完整性不受破坏。本发明防治巷道底鼓的巷道布置方法，共在1200米的巷道布置中进行应用，从未再发现底鼓现象，从根本上防治巷道的底鼓。
文档编号E21D9/14GK102518447SQ20111036602
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者付振峰 申请人:山东盛泉矿业有限公司