動壓巷道特點
釆區動壓巷道直接布置在煤層中,這類巷道與一般基本巷道相比具有以下兩個基本特點:
(1)
圍岩條件複雜,兩幫是強度很低的煤體,上下淺部圍岩是由力學性質較差的砂質泥岩、泥質頁岩等組成的
直接頂和直接底,頂底深部圍岩是力學性質穩定的
老頂和老底,這些岩行的力學性質差別很大,強度相差幾倍其至十幾倍;因此,回釆巷道圍岩不能簡化為均勻介質,而是分層性質顯著的岩體;
(2)受載條件複雜,不但受原岩應力的作用,而且還受鄰近工作畫開採形成的固定支承壓力,以及本工作面開採形成的工作畫前方移動支承幾力的作用:圍岩應力為
原岩應力的3—8倍。
常見破壞形式
在相同圍岩條件下,動壓巷道比一般基本巷道
底鼓更為強烈。主要原因是動壓巷道受到采動影響,因此動壓巷道的底鼓機理更為複雜。
動壓巷道底鼓的主要影響因素是工作面超前支承壓力。超前支承壓力使圍岩塑性區尤其是底角塑性區迅速擴大,而且使巷道淺部底板岩層在拉應變的作用下離層,形成二次水平應力,使離層後的岩層折曲、破碎。底鼓過程是底板岩層的離層、壓曲、破裂,以及破碎岩體在二次水平應力作用下的結構性變形。
底鼓控制方法
(1)加固底角,阻止底角塑性區發展,限制底角岩層流動。研究表明,動壓巷道底角塑性區範圍最大,是影響底鼓的重要因素。影響底角塑性區的主要因素,是
工作面超前支承壓力。因此,在巷道掘進期間就必須對底角岩體進行加固,提高其承載能力,能有效地阻止塑性區的發展,限制了底角岩體的塑性流動,也在一定程度上阻止了兩幫的下沉。
(2)加固兩幫減少兩幫的垂直和水平位移,控制底板破碎岩體的峰後結構性變形。在支承壓力的作用下,兩幫岩體,尤其是靠近底板的岩體發生向下的垂直位移和向巷道內的水平位移,擠壓底板使破碎岩體產生結構性變形。加固兩幫可減少兩幫垂直和水平位移,從而控制底板岩體的結構性變形,減少底鼓量。
(3)加固
頂板,改變兩幫應力分布,減少兩幫;下沉。研究表明,加固頂板可改變支承壓力在兩幫的分布,降低兩幫應力集中係數,從而減少兩幫下沉,控制底鼓。