• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.轨道巷实际使用存在的问题
  • 4.影响巷道收缩变形的因素
  • 4.1.围岩状态
  • 4.2.采动影响
  • 4.3.水理作用
  • 5.改进措施

轨道巷

轨道巷是指在煤等资源地下开采过程中用于出煤和进风而开挖的巷道。

基本信息

  • 中文名

    轨道巷

  • 外文名

    Track Lane

  • 领域

    化石能源开采

  • 作用

    出煤和进风

  • 优点

    利于地下资源的运输

  • 注意事项

    巷道变形

轨道巷实际使用存在的问题

众所周知,巷道掘进后收缩变形最直接的影响是巷道使用断面达不到设计断面的要求,使得巷道内设备布置困难,影响巷道的正常使用;巷道通风断面变小,风速增加,影响矿井正常通风;巷道顶板下沉、两帮移近、底鼓,特别是顶板下沉会造成严重的安全隐患,如果下沉的顶板冒落会危及人身安全;严重的巷道收缩变形会造成人员行走困难,而底鼓则会造成的轨道变形会影响井下矿车正常运行。因而分析巷道全断面收缩变形机理,改善巷道的支护设计,是提供保障巷道不发生收缩变形的有效控制手段和方法。

影响巷道收缩变形的因素

影响巷道收缩变形的因素主要有如下3种:

围岩状态

围岩性质和结构状态对巷道收缩变形起着决定性作用,若轨道巷顶板和底板均为松软岩层(例如泥岩,坚固系数仅为1.6,坚固性不到普通砂岩的50%)。当巷道受到应力时,因为围岩强度较低,势必造成顶板下沉、底板鼓起和两帮收敛。

采动影响

轨道巷两侧均受到采动压力的影响,这种应力作用是不可避免的。当应力较小时,巷道变形较小,而超过一定限度则巷道收缩变形严重。

水理作用

若围岩中易吸水的矿质(例高岭石)含量较高,则极易遇水膨胀,造成巷道围岩收缩变形;若此时轨道巷没有设计水沟,则巷道底板长期存在大量积水,巷道就会发生严重底鼓。

改进措施

1) 轨道巷围岩属于松软岩层,巷道易发生大变形,建议采用注浆的方式加固巷道围岩,改变围岩的力学性质,提高围岩的稳定性,减少巷道顶板下沉和两帮移进。

2)加大停采线距轨道巷的距离,或采用爆破、水压致裂的方式在停采线处切顶,减少工作面回采引起的岩层移动导致的应力重分布对轨道巷的破坏,减少巷道变形量。

3)由于围岩中高岭石含量较大,遇水膨胀,而轨道巷没有设计水沟,巷道底板长期存在大量积水,导致巷道底鼓严重,应采用挖水沟的方式把水集中到水沟处,减少水对巷道底板的作用范围,减少巷道底鼓量。

4)调整采掘衔接关系。工作面布置由沿轨道巷巷口向巷道末端方向布置,改为沿轨道巷末端向巷口方向布置,减少轨道巷巷口至巷道中部位置受到的采动影响时间,减少该部位巷道变形时间,进而减少巷道变形量,把受采动影响时间长部位的布置调整至轨道巷末端位置。新的采掘衔接安排可以在轨道巷末端附近的工作面采完后关闭轨道巷相关部位,这样即使轨道巷末端部位巷道受采动影响而发生大变形也没有必要返修巷道。