孔莊煤礦7435材料道底鼓原因分析及建議

摘 要：具體分析了孔莊煤礦7435材料道底鼓的形成機理及主要影響因素，確定了7435材料道底鼓類型，從而為底鼓的治理提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：底鼓；巷道；建議

巷道底鼓一直制約著7435材料道安全生產(chǎn)，底鼓不僅縮小巷道斷面尺寸，而且給通風(fēng)、運輸、采掘等帶來一定困難，嚴(yán)重時會導(dǎo)致整個巷道報廢。因此，了解巷道底鼓原因?qū)χ笇?dǎo)7435材料道安全生產(chǎn)具有重要意義。

1 7435材料道地質(zhì)及開采條件

7435材料道位于中煤集團大屯孔莊煤礦Ⅳ1采區(qū)2甩道，巷道布置在七煤中，煤層平均傾角21°，煤厚4.20～5.1m平均厚度4.6m。煤層頂板為灰黑色的砂質(zhì)泥巖，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，斷口平坦，有較多的植物化石碎片和黃鐵礦薄膜，易冒落。煤層底板為砂質(zhì)泥巖，灰黑色，致密塊狀，大量植物化石碎屑，局部有黃鐵礦薄膜，含砂不均，平坦?fàn)顢嗫凇?/p>

該巷道主要充水水源主要為煤層頂、底板砂巖裂隙水；7433采空區(qū)，巷道施工時會有少量頂板淋水，遇斷層時淋水可能會增加，由于煤層頂板砂巖局部富水，會有頂板砂巖水滲入巷道形成淋水，預(yù)計正常涌水量為3～5立方米/小時，遇斷層時可能會有所增大。

附：7435材料道煤層柱狀圖：

2 7435材料道底鼓特征

7435材料道全長1400m，跟頂掘進；凈寬4.6m，中凈高3.0m，一般底板煤厚為1.0m；主要為7435綜采工作面服務(wù)，巷道采用錨網(wǎng)索支護方式，支護斷面如圖；支護特點為護頂不護底。

7435材料道底鼓形態(tài)相似，按照底鼓量的大小可以分為以下3類：

（1）如圖1，底鼓量100200mm；底板有輕微裂紋，兩幫未移動，軌道有高底道。巷道斷面變化不大，為確保運輸安全，需要專門整道。

（2）如圖2，明顯底鼓，底鼓量200—300mm，底板鼓起，軌道歪斜，兩幫位移嚴(yán)重，影響安全需要及時處理。

（3）如圖3，在瓦斯抽放鉆場附近底板鼓起嚴(yán)重，底鼓量500mm以上，嚴(yán)重影響巷道安全使用。

3 7435材料道底鼓主要因素

巷道鼓底可根據(jù)成因不同，可分為擠壓流動性底鼓、撓曲褶皺性底鼓、剪切錯動性底鼓、遇水膨脹性底鼓四類，而形成巷道底鼓的原因可能是多方面和綜合性的，是多種因素共同作用的結(jié)果，必須對巷道整體地質(zhì)條件和開采環(huán)境進行綜合分析、綜合判斷，根據(jù)底板巖性、巖層應(yīng)力、水理作用等多種因素準(zhǔn)確全面的判斷巷道底鼓的原因。

7435材料道，從煤層柱狀圖可以看出巷道底板為砂質(zhì)泥巖，屬于軟弱易于破碎的底板，而7435的頂板和兩幫結(jié)構(gòu)相對較為完整，且巷道平均采深為900m，巷道壓力顯現(xiàn)較為明顯，其條件容易發(fā)生擠壓流動性底鼓；7435材料道底板有1.0米厚煤，煤體較為松軟，且遇水易膨脹，而由于7435煤層頂板砂巖局部富水，會有頂板砂巖水滲入巷道形成淋水，會造成底板積水，松軟的膨脹巖石及煤層會遇水膨脹，也會造成巷道底鼓。

因此，綜合分析7435材料道底鼓屬于擠壓流動性底鼓和遇水膨脹性底鼓。

4 整改建議

（1）加強巷道積水管理。巷道掘進過程中加強排放水管理，巷道排水系統(tǒng)使用4寸排水管排水，排水管要及時延接，保持暢通，防止巷道底板積水；對采空區(qū)積水做到集中排放治理防止在巷道底板積聚，巷道內(nèi)的淤泥、積水長度不超過2m，深度不超過0.1米；對頂板淋水、防塵灑水、濕式施工的積水進行控制，頂板淋水用水棚引流至水溝或水倉，積水處挖暗水倉，水倉四周砌邊、形狀規(guī)整、上口蓋嚴(yán)封閉。要在施工中注意當(dāng)工作面頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙涌水時，不得切割，處理好后，方可作業(yè)。

（2）加強巷道來壓管理。在巷道迎頭、兩幫定期施工卸壓孔，對巷道頂板及兩幫壓力進行卸載。加強觀測，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備采取鉆屑法對應(yīng)力集中范圍及大小進行監(jiān)測，并采用打大直徑鉆孔的方式進行卸壓。施工前，要先檢查巷道支護情況，巷道支護不合格的或有問題的要先處理好后再施工，施工地點出現(xiàn)煤炭突出、煤壁有連續(xù)響聲、煤炮聲不斷、支護變形壓力持續(xù)增加等情況，要先將人員撤到安全地點，待壓力穩(wěn)定后再進行作業(yè)。加強工作面支護質(zhì)量，每班對整個工作面的支護情況仔細檢查，對頂板來壓情況，響煤炮次數(shù)、時間及強度及時匯報并在驗收單上做好記錄，及時采取預(yù)案措施。

（3）加強巷道設(shè)計和施工管理。為減小巷道因鼓底造成的遺留工程，巷道要求凈高3.0米，對可能出現(xiàn)底鼓的地方按照凈高3.5米施工，為巷道鼓底留出富裕量來。為防止巷道因底鼓變形而造成巷道斷面變小，在下幫預(yù)留300毫米，巷道沿激光偏上幫2300毫米，偏下幫2700毫米中線施工；做好層位控制，跟7煤頂板掘進，一割一排一錨，循環(huán)進度1200毫米，最大空頂距1400毫米，最小空頂距200毫米。

參考文獻：

[1]李冬翠，國春紅，管傳武.任玉娟編著巷道底鼓淺析.

[2]錢鳴高，石平五.許家林編著礦山壓力與巖層控制.

[3]王作棠，周華強.謝耀社編著礦山巖體力學(xué).

作者簡介：張洪軍（1980），助理工程師，畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，一直從事煤炭采礦工程管理工作，現(xiàn)為中煤集團大屯煤電公司孔莊煤礦掘進三隊技術(shù)員。