[发明专利]一种防止软岩巷道底鼓的人工底板及其构筑和维修方法

说明书

一种防止软岩巷道底鼓的人工底板及其构筑和维修方法，人工底板由通过混凝土垫块沿巷道底板走向铺设在巷道底板中轴线两侧的两排钢筋混凝土底板模块组成；纵向相邻底板模块之间填充柔性防水密封填料，模块中的排水管道纵向相互连通构成排水暗道；横向相邻模块之间安装液压千斤顶；千斤顶下部有U形排水沟槽；底板模块与巷道边帮间填充上部覆盖防水材料的混凝土填充料。通过预制底板模块、浇筑混凝土垫块、铺设底板模块、构筑排水通道、安装千斤顶和铺轨等步骤完成人工底板的构筑；巷道发生底鼓时采取两侧轮换维修方式。该人工底板解决了软岩巷道存在的底板易受巷道渗水侵蚀发生底鼓、支护结构复杂、支护材料不能重复利用和维修不便等技术问题。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，特别是一种防止软岩巷道底鼓的人工底板及其构筑和维修方法。

背景技术

底鼓是煤矿软岩巷道常见的一种矿山压力现象。随着我国煤炭生产规模的日益扩大和开采深度的不断增加，底鼓灾害日趋增加。巷道发生底鼓时，巷道顶板与底板之间的空间高度会不同程度的缩减，妨碍巷道的正常运输、行人及通风；严重的巷道底鼓会影响巷道围岩的整体稳定性，对深部矿井的安全高效开采造成巨大威胁，直接影响煤矿安全生产的顺利进行。

现有巷道底鼓治理方法大多从力学机理出发，分为加固法和卸压法两类。加固法主要是通过底板锚杆、底板注浆、封闭式支架及混凝土反拱等加固措施来提高底板岩层的强度，以实现控制底鼓的目的；卸压法主要是通过切缝、钻孔、松动爆破等卸压措施使原来连续的岩体处于不连续状态，使巷道周围的高应力向深部转移，使底板岩体处于应力降低区，从而达到控制底鼓的目的。

多年来的开采实践证明，上述方法虽然对巷道底鼓具有一定的控制效果，但针对软岩巷道，效果并不理想，软岩巷道发生底鼓变形现象仍然十分普遍，导致有些巷道要经历多次翻修。

目前，软岩巷道的支护方法多以固定结构为主，支护构筑物损坏后一般能重复利用的较少；加之支护构筑物结构复杂，支护和翻修费力费时费工，作业劳动强度大，导致支护成本较高。

软岩巷道底板吸水膨胀是导致发生底鼓的主要因素。为此，软岩矿山企业围绕综合治水实施了一系列治理方法，如密闭防水、巷道改道防水及输排控制；对有水力联系的软岩巷道，采取掘前防水注浆控制。这些方法虽然针对性较强，但投入成本大，工期长，堵水效果不显著，甚至会产生堵水失败现象。另外，巷道的排水沟位置目前大都设置在巷道一侧的底角处，这是巷道周边受力最为集中和最为复杂的位置，最容易变形破坏，造成排水沟结构也发生破坏；排水沟结构被破坏又会加速巷道底角的进一步变形破坏，从而形成恶性循环。这一技术问题至今未能得到有效解决。

软岩巷道底鼓的维修，目前采取的是按巷道全宽一次进行，需要拆轨，依靠人工借助简单的工具，对底鼓进行破碎，然后重新铺轨，装运底鼓维修用岩石。整个维修过程全靠人工作业，无法实现机械化，劳动强度大，维修速度慢，费力费时；同时，因维修期间需要封闭巷道，影响生产。

上述软岩巷道底板支护方法的局限性与底鼓维修工艺的复杂性成为目前制约软岩巷道底鼓防治技术发展的瓶颈。为了控制严重的底鼓变形，目前不得不联合使用多种支护方法，增加了支护结构的复杂性；与此同时，支护材料消耗越来越多，而且消耗的材料多为固定结构，不能重复利用，支护成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止软岩巷道底鼓的人工底板，以解决上述软岩巷道存在的底板受巷道渗水侵蚀、支护结构复杂、支护材料不能重复利用和底鼓不便维修等技术问题。

本发明还提供这种人工底板的构筑和维修方法。

本发明提供的防止软岩巷道底鼓的人工底板，由铺设在巷道底板上面的方形底板模块拼接组成；