"三软"厚煤层开采覆岩多层位离层注浆减沉技术及应用
郭文兵1
吴东涛2
郭明杰3
胡玉杭3
杨伟强3
王比比3
1.河南理工大学能源科学与工程学院,河南 焦作 454000;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 4540002.河南理工大学能源科学与工程学院,河南 焦作 454000;河北工程大学矿业与测绘工程学院,河北 邯郸 0560383.河南理工大学能源科学与工程学院,河南 焦作 454000
摘要：采动覆岩离层注浆中注浆层位精准识别及保护层厚度合理确定,对防治地表沉陷、保护地表建(构)筑物具有重要意义.为了实现覆岩多层位离层精准注浆减沉,基于组合梁理论改进了离层位置判别方法,确定了覆岩多层位离层注浆充填位置;通过弹性薄板理论,建立了覆岩离层注浆保护层采动岩体结构力学模型;构建了覆岩多层位离层注浆充填空间的等效模型,并根据注浆空间上位岩层和下位岩层破断规律,给出了充填空间的最小和最大总体积;采用概率积分法并结合地表实际监测结果,评价了"三软"厚煤层覆岩多层位离层注浆效果,并对郑州矿区裴沟煤矿 22151工作面开展了实例分析.结果表明:钻孔窥视验证了多层位离层注浆位置的准确性,在距煤层 152.6 m中粒砂岩底部和距煤层 168.6 m处细粒砂岩下方之间成功实施覆岩多层位离层注浆;工作面在开采厚度为7.1 m时,保护层厚度为 25.2 m能够实现覆岩离层注浆工作的安全实施;理论计算注浆量为9.5×104～14.7×104 t,实际工程注浆量约为 13.3×104 t,注采比约为 0.41;采用覆岩多层位离层注浆开采后,地表最大下沉量为 649.8 mm,大部分民房处地表最大水平变形值处于Ⅰ级损害程度内;覆岩多层位离层注浆开采地表沉陷控制效果显著,减沉率约77.91％.
关键词："三软"厚煤层软硬交互覆岩覆岩离层多层位注浆保护层沉陷控制
分类号：TD325(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(U21A20108)国家自然科学基金(U22A20620)河南省国际科技合作重点资助项目(251111521200)
论文发表日期：2025-05-30
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：12( 1-12 )
英文信息