石炭二叠系煤层下方岩层中赋存着奥陶系灰岩和不同层数的薄层灰岩。由于这些承压灰岩裂隙含水层，许多矿井需要带压开采，比如河南焦作矿区、河北峰峰矿区、邢台矿区、山东肥城矿区和安徽淮北矿区等，这些矿井都采用了煤层底板注浆加固技术。这些矿区有些高产高效矿井不仅受到煤层底板承压水威胁，还受到煤与瓦斯突出威胁，为解决瓦斯问题，需在底板岩层中布置瓦斯抽采巷道，底抽巷影响底板隔水性能，这极大增加了矿井突水危险性。而在焦作矿区受水灾威胁工作面施工底抽巷是普遍的，不仅给矿区安全生产带来了更大的威胁，还给传统底板注浆加固技术增加难度。为此，笔者拟在传统注浆工程封堵裂隙含水层增加岩层强度基础上研究注浆工程中浆液充填套管的作用，探索底抽巷道条件下浆液封堵裂隙提升岩体强度与浆液充填套管控制浅部底板岩层变形的协同加固机制。

实践中，底抽巷布置一般按照底板破坏区以下而又尽可能远离含水层的原则，对其扰动深部岩层变形再次底板破坏区机制研究较少。针对底板巷道对底板岩层的影响，通常以巷道为中心研究其周边塑性区对底板岩层的影响，而研究巷道轴向效应对岩层变形的影响很少。轴向上巷道破坏了岩层的完整程度而影响底板岩层承力结构，类似蠕变，地应力作用下深部岩层的变形会不断影响上方底板破坏区，如造成滞后性底臌或者突水现象。以传统经典力学为基础，针对底板岩层结构的研究有很多，如文献建立了采场底板突水的KS理论，将采场底板岩层视为岩层薄板，如四边固支、三固支一自由、三固支一简支等。在巷道及围岩变形破坏方面，学者们开展了很多以巷道为中心研究，如以巷道为中心研究巷道围岩地质力学特性、围岩变形破坏特征与机制、巷道围岩应力场、位移场和支护方式等。针对底板抽采巷道的研究，多以工程应用为主，注重底板抽采巷道位置确定与优化分析。在底板突水理论方面成果很多，近年来以传统经典力学理论为基础扩展现场应用，如“下三带”理论影响非常大，底板破坏深度一致被使用；文献总结提出了原位张裂与零位破坏理论；文献针对裂隙变形与突水的关系分析研究采动对岩体孔隙−裂隙类型升降变化的影响；文献对底板应力分布、岩体变形及破坏后的渗流等进行研究，

关于巷道围岩和底板岩层变形破坏的研究成果很多；相对而言，以巷道所在岩层为研究对象，开展远场地应力作用下底板破坏区下方巷道轴向效应对岩层变形的影响的研究很少。笔者根据底抽巷的轴向和断面特征，建立远场主地应力作用下底板关键岩层抗弯性能分析模型，求解有底抽巷和无底抽巷时底板破坏区下方关键岩层的变形和弯矩值，进而研究底抽巷条件下注浆加固工程中浆液充填套管对岩层控制作用并进行验证，本研究有益于注浆加固技术的优化，也有利于研究远场应力作用下底臌机制研究。