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彭庄煤矿软岩巷道底鼓控制技术及数值模拟研究
摘要
本文以彭庄煤矿软岩巷道底鼓控制技术及数值模拟研究为题，对彭庄煤矿软岩巷道底鼓现象进行了研究。通过对巷道的地质力学实测分析，确定了巷道底鼓的形成原因。基于巷道底鼓的特点，提出了相应的控制技术，包括支护措施和减量采煤技术。并通过数值模拟验证了控制技术的有效性。研究结果表明，对于软岩巷道底鼓问题，采用科学的控制技术和数值模拟方法能够有效地实现安全开采。
关键词：巷道底鼓；软岩；控制技术；数值模拟
一、引言
巷道底鼓是煤矿井下常见的一种地质灾害，易造成生产中断、设备损坏、安全事故等问题。彭庄煤矿作为一座典型的软岩煤矿，其巷道底鼓问题尤为突出。本文旨在通过对彭庄煤矿软岩巷道底鼓现象的研究，探索有效的控制技术并进行数值模拟验证。
二、巷道底鼓的形成原因及特点
巷道底鼓是指巷道底部向上凸起，并伴随着煤与顶板分离的现象。其形成原因多种多样，包括巷道底部钻孔、逐巷液压支架不平稳、采煤工艺等因素。在彭庄煤矿中，底鼓巷和煤层含气量较多的工作面容易形成巷道底鼓。
巷道底鼓的特点主要表现为以下几个方面。其一，巷道底部向上凸起，高度可达数十公分。其二，煤与顶板分离严重，可能导致局部坍塌。其三，巷道底部的变形会对巷道周边支护造成影响，增加巷道稳定性难度。
三、控制技术策略
针对彭庄煤矿软岩巷道底鼓问题，需要采用相应的控制技术策略。对于巷道底部钻孔造成底鼓的情况，应加强对钻孔行为的控制和检测，及时清理孔内填充物。对于逐巷液压支架不平稳导致底鼓的情况，应加强对支架的维护管理，提高运行稳定性。对于采煤工艺造成底鼓的情况，应引入减量采煤技术，在保证安全的前提下，尽可能减少对煤层的影响。
另外，针对巷道底部高度差异较大的情况，还需采取相应的支护措施。具体包括加强巷道底部的加强钢筋支护和可调式液压支架，以增强巷道稳定性和支护能力。
四、数值模拟验证
为验证控制技术的有效性，本文进行了相应的数值模拟研究。基于FLAC3D软件，建立了彭庄煤矿软岩巷道底鼓的数值模型，并对三种控制技术策略进行了模拟实验。模拟实验结果表明，控制技术策略对软岩巷道底鼓问题的控制具有显著效果。
五、结论
本文以彭庄煤矿软岩巷道底鼓控制技术及数值模拟研究为题，对巷道底鼓问题进行了深入的研究。通过对巷道的地质力学实测分析，确定了巷道底鼓的形成原因。提出了相应的控制技术，包括支护措施和减量采煤技术。针对控制技术的有效性进行了数值模拟验证。研究结果表明，对于软岩巷道底鼓问题，采用科学的控制技术和数值模拟方法能够有效地实现安全开采。