根据现场调研,煤系地层具有较为明显的层状结构特征,布置其中的巷道在掘进和使用过程中时常会出现严重的底鼓。锚杆-锚索支护技术以其显著的技术和经济优越性成为层状岩体首选的加固方式,但其变形破坏规律、底鼓类型、锚固机理和施工装备研究较少,造成现场很多情况下底鼓并没有得到有效治理,严重影响矿井安全、高产、高效生产的实现。本文中,通过现场调查、实验室试验、理论分析、数值模拟和现场工业试验研究,结合实际工程地质条件,对沽源煤矿巷道层状底板底鼓类型、底鼓机理、控制措施及施工装备进行了深入而系统的研究。根据影响巷道底鼓发生的主要因素将巷道层状底板底鼓划分为底板岩层的稳定性及两帮挤压引起的底鼓,岩石扩容引起的底鼓,岩石膨胀引起的底鼓三种类型,并逐一对其进行相关理论研究;以沽源煤矿主运输大巷实际地质条件,煤岩体实验室力学试验为基础,利用有限差分数值模拟软件FLAC3D分析研究主运输大巷在不同底鼓治理措施下底板围岩破坏、应力和变形特征,重点比较各措施下的底鼓量,并以此为依据优选出主运输大巷最佳的底鼓治理措施;以循环介质(水)泵吸反循环为排渣原理,建立底板锚固孔钻进排渣双壁钻杆模型,利用流体分析软件Fluent对具有不同横截面尺寸双臂钻杆进行流体排渣过程数值试验研究,并以排渣效率为指标优选出双壁钻杆最佳横截面尺寸,以此为基础对影响双臂钻杆排渣效率的各因素进行详尽分析研究。将以上所得研究成果应用于工程实践,取得了良好的底鼓治理效果。