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1、斜井穿越软弱强突煤层施工中的人工假顶技术第31卷第5期2010年10月建井技术MINECONSTRUCT1ONTECHNOLOGYVoL31No.50ct.2O10斜井穿越软弱强突煤层施工中的人工假顶技术李成涛，赖琰(重庆中环建设有限公司，重庆,401120)摘要:贵州糯东煤矿进,回风斜井揭开，通过软弱强突煤层施工中，采用马丽散双液浆注浆加固来构筑人工假顶，以及采用防高强瓦斯突出的技术措施，取得了较好的效果.关键词:斜井;软弱强突煤层;瓦斯突出危险;人工假顶;注浆加固中图分类号:TD263.41文献标识码：B文章编号:1002—6029(2010)05—0025—031工程
2、概况贵州糯东煤矿地处贵州省兴义市普安县楼下镇糯东村，属新建矿井，设计生产能力2.4Mt/a,是贵州省"西电东送”工程中新建的兴义电厂的配套供煤矿井•矿井属煤与瓦斯突出矿井，平爾，斜井联合开拓，主，副平爾井口标高十1320m,斜井井口标高+1480〜+1492m（l个进风井,2个冋风井）;设计主釆煤层为17号煤层•由于受17号煤层瓦斯含量高,压力大，煤层松软，突出强度大等因素的影响，业主决定开采19号煤层作为解放层,以保证矿井安全高效生产.根据矿井早期的地质勘探资料，井田处于扬了准地台西南缘，西侧毗邻滇东台褶带•区域内F1,F2断层构成北东向的潘家庄断裂带,其延伸长度达80k
3、m以上,形成了北西，南东两侧构造体斜截•井HI位于老鬼山背斜和鱼龙向斜之间，属老鬼山背斜南东翼或鱼龙向斜北西翼，总体为一单斜构造.地层走向,倾向变化较大.16勘查线西南，走向为北东一南西，倾向南东，倾角5〜15・；在深部走向变为北西一南东，倾向北东.16勘查线北东，走向为北西一南东，倾向北东倾角8〜17••井田断层较发育，共发现断层24条，其中正断层18条,逆断层6条;断层落差7〜15m,对煤层有一定程度的破坏.煤层赋存情况:根据业主提供的地质资料和钻孔资料，矿井煤岩层产状180.<2〜7.•斜井与岩层夹角约为78•，穿过三叠系下飞仙关组一，收稿口期:2010—08—
4、19二段B1灰岩，进入二叠系龙潭组煤系一，二，三段地层•井筒穿过矿井主采煤层17号煤层，煤层厚度约4m・根据业主提供的技术报告及邻近矿井开釆情况,17号煤层为有瓦斯和煤突出危险性的煤层.17号煤层顶板为粉砂质泥岩,灰〜深灰色，薄〜中厚层状，层理发育，含炭屑,见菱铁矿及黄铁矿结核，具水平层理，泥质胶结为主，局部钙质胶结;底板为黑色泥岩.区域内煤层基本上质地致密，是良好的隔水层，因而在近煤层时，渗水量会大幅增加.又因节理，裂隙发育，岩层大致呈水平状，更易于瓦斯积聚，加大了瓦斯突出危险性.2施工概况我公司中标承建了该矿1号回风斜井和进风井井筒工程,2个斜井都要穿越17号煤层.斜井
5、设计长度469m,倾角22•，预计大约在365m位置进入煤层.在2个斜井揭开，通过17号煤层过程中，遇到了多重压力;瓦斯压力之大，煤层及其顶底板岩层之软弱，在贵州地区属罕见•主要表现在：(1)煤层厚，最厚达11H1；且有分层，分层间隔很近，分层之间为2〜5m厚的膨胀性泥岩.(2)煤层分层间夹有遇水膨胀的泥岩•施工地质钻孔和瓦斯抽放孔时,一遇到该岩层就有底鼓现象发生，堵孔严重，很难下放瓦斯抽放管.(3)煤层瓦斯含量高达19.5〜30m./min,且26建井技术2010年第31卷瓦斯压力大，单孔喷出煤粉达3〜lot,喷孔瓦斯绝对涌出量达10m./rain•在施工瓦斯抽(排)放孔
6、时，喷孔严重，喷孔距离达8〜10m•曾有一次因喷孔瓦斯压力大，将正在施工的钻机顶翻;第2次施工抽放孔时，巷道工作面整体位移了2m・(4)煤层透气性差，遇水变成煤泥，这给瓦斯抽放带来了特别大的困难，无法长距离抽放，且达不到预期抽放效果•每次抽放后，只能进尺6m,之后又要抽放;而且布孔密集，只能施工干孔.(5)井筒初期支护和永久支护难度大;且由于煤岩层松软，极易发生冒顶而引发煤与瓦斯突出.综上所述可见，揭开，通过17号煤层有两大难题:一是如何解决松软煤层中排放瓦斯，防止瓦斯突岀的问题;二是如何保证不发生冒顶,以防引发煤与瓦斯突出.3施工方案选择根据实际情况，可防止冒顶引发煤与瓦
7、斯突出的施工方案有二:一是使用超前小导管;二是预注浆形成人工假顶.经过反复论证，若采用方案一，虽然施工简单，施工成本相对较低，但由于煤层特别松软，小导管之间的煤层极易垮落,井筒顶板容易形成空洞，从而引发煤与瓦斯突出;采用方案二,施工虽然要复杂一些，施工成本也要高一些，但安全可靠•最后经综合考虑,并经业主同意，釆用了方案二，即预注浆形成人工假顶.4方案实施4.1预注浆材料根据现场实际情况，可供选择的预注浆材料有水泥浆液和马丽散双液浆2种•市于17号煤层松软，透气性差，水泥浆液在煤层中的渗透能力差，煤层加固厚度达不到耍
