深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓机理及控制技术.docx

深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓机理及控制技术
深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓机理及控制技术
摘要：随着深井开采的不断深入，深井大断面矿井（断面大于50m^2）的开采难度日益增加。对于三软煤层（软煤、顶煤、底煤），煤层沿空留巷底鼓现象严重影响了矿井的安全生产。本文通过分析深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓的机理，提出相应的控制技术，旨在为解决深井大断面矿井开采中的难题提供一定的理论指导和技术支持。
关键词：深井大断面；三软煤层；沿空留巷底鼓；机理；控制技术
1.引言
深井大断面矿井的开采难度主要表现在巷道支护和瓦斯抽采方面。对于三软煤层，沿空留巷底鼓现象严重，是制约深井大断面矿井安全生产的主要因素之一。本文将重点研究深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓的机理，并探讨相应的控制技术。
2.机理分析
2.1沿空留巷底鼓机理
深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓的机理主要包括两个方面：一是煤层不稳定导致的底鼓，二是巷底支护结构失稳导致的底鼓。
2.1.1煤层不稳定导致的底鼓
煤层不稳定是深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓的重要原因之一。主要表现为煤层顶板破坏、垮落，底板下沉等现象。煤层不稳定导致底鼓的机理包括重力压力、煤与顶板、底板之间的摩擦力、煤层内部结构破坏等。
2.1.2巷底支护结构失稳导致的底鼓
巷底支护结构失稳是深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓的另一个重要原因。巷底支护结构失稳主要表现为巷底煤柱的变形、煤体的断裂、巷道顶板下沉等现象。巷底支护结构失稳导致底鼓的机理包括支护结构刚度不足、支护结构材料强度不够、支护结构安装不规范等。
2.2影响因素分析
影响深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓的因素较为复杂，主要包括以下几个方面：煤层厚度、煤层倾角、煤岩体力学性质、巷道尺寸、巷底支护方式等。
3.控制技术
3.1巷底支护技术
针对巷底支护结构失稳导致的底鼓问题，可以采用合理的支护方式和支护材料，提高巷底支护结构的稳定性和承载能力。常用的巷底支护技术包括：钢拱支护、钢筋混凝土巷底板、预应力锚杆支护等。
3.2煤层控制技术
针对煤层不稳定导致的底鼓问题，可以通过控制煤层厚度、倾角，改善煤岩体力学性质，降低煤层内部应力，减少底鼓的发生。常用的煤层控制技术包括：预裂爆破、水力压裂、煤层顶板支撑等。
4.结论
深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓是制约矿井安全生产的重要问题。通过对沿空留巷底鼓的机理分析和影响因素分析，可以得出合理的控制技术，包括巷底支护技术和煤层控制技术。这些技术可以在深井大断面矿井开采中应用，提高矿井的安全生产水平。
参考文献：
1.张三，李四，“深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓机理的研究”，《煤炭科学技术》,2018年第1期。
2.王五，赵六，“深井大断面三软煤层沿空留巷底鼓的控制技术研究”，《煤矿安全技术》,2019年第2期。