工作面断层带静动压分步耦合预注浆加固技术研究
王波1
张海峰2
杨张杰1
张敦喜3
余大军1
1.安徽省煤炭科学研究院,安徽 合肥 2300012.内蒙古仲泰能源有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 0170003.淮南矿业(集团)有限责任公司煤业分公司,安徽 淮南 232087
摘要：为解决煤矿工作面在推采过程中遇到具有复杂原岩应力环境及受采动活化影响的断层带时,面临顶板与煤壁支护困难,停采停面加固破碎围岩开采效率低,开采成本高与安全性差等系列问题,采用UDEC数值模拟方法建立了工作面断层活化模型,分析了断层构造带区域原岩应力分布特点,工作面开采过程中断层活化过程及期间岩体裂隙发育演化规律,提出了从被动过断层到超前工作面预注浆加固断层构造带的断层治理思路,确定了静、动压2阶段分步预注浆的合理有效距离为超前工作面300～400 m和30～50 m.通过对断层构造带平行与扇形注浆孔的分级递进式布置、高压注浆设备的计算选型与泵效校检、"两堵一注+排气管"耐高压(15～20 MPa)定位封孔方式的设计与强度验算,形成了帷幕注浆(0～10 m孔)、浅孔注浆(10～30 m孔)、中深孔注浆(30～80 m孔)和预留深孔注浆(80～130 m孔)相结合的静动压分步耦合预注浆断层带加固关键技术,实现了注浆压力5～15 MPa、注浆流量0～6 m3/h、注浆范围0～150 m的远距离高压注浆,达到了超前工作面30～400 m预注浆加固断层破碎带煤岩体的目的.该技术在淮南矿区成功推广应用,工作面过断层期间无片帮、顶板无冒落,支架工作状态稳定,工作面巷道支护状况良好;工作面推进速度6m/d左右,效率提高1～2倍,实现了工作面过断层不停面连续化高效回采.
关键词：断层活化分步耦合超前预注浆耐高压封孔连续高效回采
分类号：TD355(矿山压力与支护)
资助基金：安徽省重点研究与开发计划资助项目(1804a0802210)安徽省重点研究与开发计划资助项目(1704a0802130)
论文发表日期：2022-06-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 186-195 )
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