河南大有能源股份有限公司千秋煤矿 河南义马 472300
摘要：巷道底鼓一直困扰着矿井的安全高效开采，随着煤矿开采深度的增加，巷道底鼓现象越来越多。在侏罗纪煤层底板软岩中，受水影响产生的底鼓更为突出，不仅增大巷道的维修工程量，而且严重影响了矿井的安全生产。
关键词：底鼓 构造应力 安全生产
1 前言
巷道底鼓问他一直困扰着矿井的安全高效开采。随着煤矿开采深度的增加，巷道底鼓现象越来越多，造成底鼓的原因很多，有构造应力、水的影响和弹性变形等因素，但在侏罗纪煤层底板软岩中，受水影响产生的底鼓更为突出，不仅增大了巷道的维修工程量，提高了吨煤成本，而且会打乱整个矿井的采掘正常接替，严重影响了矿井的安全和生产，在此地质条件下亟待寻找出一条治理底鼓的解决方法。
2 现状
水对岩石强度的影响非常明显，由于水的作用减少了岩石层理、节理和裂隙间的摩擦力，使岩体沿岩层的节理面、层理面和裂隙面形成滑移面，并将原来层间连接紧密的岩体分为很多薄层，甚至完全丧失强度；岩石中的某些矿物成为遇水产生膨胀。在存在有底鼓的巷道中，开展水影响底鼓的论证，对巷道产生出水的地点，因地制宜地采取不同的治理方法，达到对出水控制强化岩层强度的有效手段，从而达到减少底鼓的目的。
2.1对巷道顶板出水。巷道顶板出水的原因主要为：顶部老空区低洼处、构造区域或顶板注水等。针对巷道顶板出水的原因，采取不同的治理方法，如在老空区下的巷道，主要对老空水进行提前疏放；在构造应力区域主要采取开挖水沟、泵坑，完善排水系统，并根据现场实际情况，有条件地对巷道顶板煤层注浆加固、顶板喷浆；减少顶板注水量来控制巷道出水等手段进行治理。
2.2巷道煤层渗水。巷道中部出水的原因主要为：巷道距离上部采空区较近，或积水标高与巷道高度基本一致，特别在同煤层小阶段煤柱掘进中尤为明显，煤层受矿压影响产生的裂隙是上部采空区积水的主要通道。
2.3巷道底板积水。巷道底板积水会减少岩层节理，以及节理和裂隙间的摩擦力，形成岩层滑移面是侏罗纪煤层中产生底鼓的主要原因，其产生的原因大致分为：⑴巷道层位的选择上，当巷道底板是松软的粘土岩或其他强度较低的岩石，或巷道底板软岩中含高岭土、蒙脱石等成分，使巷道积水使底板更加软化，其底板岩层呈典型的蠕变状态，在围岩压力作用下，这些软化的岩石便向巷道空间产生整体流动，巷道的两帮也随着底鼓产生内移。
⑵巷道的排水能力设计有缺陷，主要表现为同级排水管路中，存在不同功率的排水泵，使同时排水中，功率较小的水泵不能发挥正常排水能力，或水泵配置上存在水量小，水泵功率大，出现开泵泵坑积水迅速排干，不得不迅速停泵的现象，导致水泵开停频繁，影响水泵的正常工作。⑶巷道内的排水系统不完善，主要指在巷道掘进及回采期间，没有合理地设计、施工泵坑，泵坑的位置、容量及间隔不科学，只是一贯的沿用固有的泵坑的设计开挖泵坑，没有很好的结合工作面现场地质情况，采用一面一策的排水设计，特别巷道布设在侏罗纪煤层中，底板炭质泥岩遇到积水会膨胀，进一步加剧底鼓的产生，需要求对泵坑开挖深度、密度进行整体规划，使积水能够及时排出。
3 设计方案
3.1在巷道的选择上，根据煤层的组成成分上，尽量选择亮煤或半亮型煤层位上，避免布设在松软的粘土岩或其他强度较低的岩层中，减少巷道蠕变从而减少巷道底鼓的产生。
3.2巷道排水系统的统一规划，排水泵型号主要依据各泵坑的高程、排水路程的长短以及排水量进行串联到主排水管上，各水泵的排水口安装逆止阀，防止主排水管排水倒灌。在水泵排水量参数的选择上，尽量选择小流量、大扬程的潜水泵，使水泵不间断正常工作，减少水泵的使用时间。其次在一条巷道开泵时间上要采用逐级排水，尽量避免同时开多台水泵而产生“多水竞流”，使小功率的排水泵也能正常发挥工作效率，影响正常排水。
3.3根据工作面巷道的出水量、水量类型及巷道底板岩性，科学有序地设计施工泵坑，泵坑的密度一般可选择每50m开挖一个，泵坑的规格需合理，一般长度在1.5m、宽度可根据巷道的变形程度，取全巷宽，深度应不低于2.0m，上部用盖板盖严，泵坑不得淤积，保证积水能及时排出，减少积水对巷道底板的渗透，从而减少底鼓的发生。
4防治措施
针对巷道不同部位出水形成的水害，采取有针对性的防治措施，特别是困扰矿井安全高效的底板水害形成的底鼓方面，首先提出从源头开始，在巷道的层位上避免布设在松软的粘土岩或其他强度较低的岩层中，减少巷道蠕变从而减少巷道底鼓的发生；其次在排水系统上进行科学设计，优化排水系统，使其在有出水的情况下能快速高效地排出积水；尤其在巷道无法规避含高岭土、蒙脱石等的软岩中，根据工作面巷道的出水量、水量类型及巷道底板岩性，重点提出泵坑从设计开挖的数量、规格和密度等方面的布设，保证积水能及时排出，减少积水对巷道底板的渗透，从根本上减少底鼓的发生。
5结束语
主要对侏罗纪义马组煤层中的工作面一次性采全高时，上下巷需沿底布设多为炭质泥岩，解决行当遇水膨胀，造成巷道变形严重形成底鼓，在生产中需投入大量的人力、物力，针对这种情况，从源头上、生产过程中提出巷道防治水方法及解决方案，最终到达减少巷道底鼓的目的，经济效益和社会效益显著。
作者：周拓疆 女 1979年4月，工程师，负责地质技术工作。