在煤矿的生产过程中,巷道在开挖后或受到采动的影响时,底板经常会出现底臌现象,其中剧烈的底臌会导致巷道断面缩小、阻碍运输和人员行走、妨碍通风等诸多问题。由于开巷后,多数情况下都是仅针对顶板和两帮采取支护措施,往往忽略了底板的变形,这也加剧了底臌的发生。由此可见,针对巷道的底臌机理及其控制措施进行研究对于维护巷道的稳定性、保证煤矿的安全生产具有重要的现实意思。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方式,结合某巷道具体的工程地质环境,对底臌发生的机理以及不同的控制措施进行了深入的研究。主要工作和结论有:(1)通过对底臌影响因素的研究分析,认为巷道底臌的主要影响因素为底板岩层的物理力学性质、矿山压力以及支护强度和巷道断面形状。通过对底臌的成因分析,将底臌的主要类型分为应力型、膨胀型、软化型。依据巷道底板不同的破坏形态,对底臌的特征进行了分析。(2)通过对巷道底板破坏形式的研究,建立了在支承压力作用下底板岩层失稳的力学模型,将底板划分为三个区域:主动破坏区、挤压过渡区和挤压被动区。分析可知,底板岩层的变形规律为:主动区岩体在垂直方向上受压缩,该区域岩体势必会遭到破坏,形成破碎区;同时,在水平方向上,主动区岩体必然会膨胀,进而挤压过渡区岩体,并将应力传递到这一区;过渡区岩体继续挤压被动区,从而被动区有了被迫向上运动的趋势,并在竖直向上的底板应力作用下发生底臌。建立底板的四边固支矩形薄板模型,在矩形薄板中选取单位宽度的单元条,在竖向均布力作用下对该单元条在两边固支的边界条件下进行挠度计算,将其作为底臌量的估计值,通过具体的工程算例,验证了底臌量估计式的可行性。对底臌量估计公式中的主要影响参数进行了分析,为底臌防治措施的提出提供了理论依据。(3)采用FLAC3D数值模拟软件对具体工况和地质条件下某巷道开挖后的围岩变形进行了数值分析,通过其底板变形量与底臌量估计式所计算出的底臌量进行对比,验证了数值模型的合理性和正确性。在原支护方案无法解决底臌问题的前提下,通过对底臌主要影响因素以及底臌量估计式中参数分析的基础上,提出底臌治理的不同方案,即开挖卸压槽、底板锚杆加固、切槽卸压与底板锚杆联合支护治理底臌三种方案。分别对三种治理方案进行数值模拟分析,对其底臌防治效果进行了对比,得出最佳治理方案。