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煤矿巷道底鼓机理及控制数值研究
煤矿巷道底鼓机理及控制数值研究
摘要：煤矿巷道底鼓是煤矿开采过程中常见的地质灾害之一，严重威胁矿工的安全和煤矿的正常开采。本文通过对煤矿巷道底鼓的机理及控制数值进行研究，旨在提出有效的控制措施，保障矿工和煤矿的安全。
一、引言
煤矿巷道底鼓是指巷道底部发生严重破坏和冒顶现象的地质灾害。其机理复杂，主要包括地应力破坏、煤层运动和巷道支护失效等因素相互作用而导致。巷道底鼓不仅会造成矿工的伤亡和财产损失，还会影响煤矿的正常生产和经济效益。
二、机理研究
1.地应力破坏：地层中的应力分布是导致巷道底鼓的主要原因之一。煤矿开采后，煤层周围的应力分布会发生改变，可能会引发地应力破坏。
2.煤层运动：煤层在开采过程中会发生塌落、滑移等运动形式，进而导致巷道底部的破坏。
3.巷道支护失效：巷道支护的不稳定或失效也是导致巷道底鼓的重要原因之一。巷道支护的材料和设计应能承受巷道底鼓带来的应力和变形。
三、控制数值研究
1.集测仪器的布设：在巷道底部设置应变、位移、压力等测量仪器，对巷道底部的破坏发展过程进行实时监测，为巷道底鼓的控制提供数据支持。
2.控制措施的优化：通过数值模拟和实验研究，优化和改进巷道支护结构和材料的设计，提高巷道支护的稳定性和抗力。
3.排水系统的优化：巷道底鼓的发生与巷道底部水文环境密切相关，优化排水系统的设计和施工，降低地下水位和水压，减少地质灾害的发生。
四、结论
煤矿巷道底鼓是煤矿开采过程中常见的地质灾害，机理复杂，涉及地应力破坏、煤层运动和巷道支护失效等因素。为了有效控制巷道底鼓的发生，需要进行深入的机理研究，并结合数值模拟和实验研究提出相应的控制措施。优化巷道支护结构和材料的设计，加强巷道底部的实时监测，优化排水系统的设计等措施，可以有效减少巷道底鼓的发生和危害。
参考文献：
1.王晓斌.煤巷底鼓的危害与控制技术[J].安全，卫生与环境，2020，20(1)：57-59.
2.李宣.基于数值模拟的煤矿巷道底鼓控制措施研究[J].矿井安全与环保，2019，39(6)：43-45.
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