复杂地质条件下综采面过断层超前加固技术.pdf

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1、总第170期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2013．10．023复杂地质条件下综采面过断层超前加固技术陈栓柱(潞安集团民爆公司，山西潞城047506)摘要：介绍了余吾煤业N2202综采面在推进过程中遇断层、顶板离层、压力显现强烈、煤层易超前片帮冒顶的复杂地质条件下，通过采用晋安加固材料超前加固技术，减轻了工人劳动强度，提高了单产，保障了安全生产。关键词：复杂地质条件；综采过断层超前加固；技术中图分类号：TD823．18文献标识码：B文章编号：1005—2798(2013)10—

2、0053—021问题的提出3煤体超前顶板加固方案的确定余吾煤业N2202工作面由西南向东北3号煤3．1工作面加固顶板及煤墙方案分析层整体近似为一单斜构造，平均坡度+3。。东北方工作面进入F1l5断层区域之后，工作面向高，东南方向低，其中东南角为工作面最低点。工130号架至机尾煤层层理紊乱，煤体酥软，煤墙片作面老顶为细一中粒砂岩，厚度为0．92～14．67m；帮、顶板破碎严重，为加强工作面回采期间的顶板直接顶为粉砂岩，厚度为3．7～4．2m；伪顶为泥岩维护管理，确保回采安全，采取了方案I局部和单一砂质泥岩，

3、厚度为0．9—1．1m。点式的注浆方案。方案I注浆参数：距伸缩梁以下500mm的位根据地测科地质预报，工作面掘进过程中揭露置，间距4．5m，角度35。，孔深5m，终孔位置距煤F115断层(位于回风巷侧回采里程1071．2m处，墙3．5m，终孔高度6m，注浆顺序为l—2—3，终孔落差H=1．5m)，断层影响范围为回采里程975—压力不小于4MPa，进行打眼注浆。注浆后，煤墙依1072m(工作面回风巷8号贯～5号贯)，工作面内然发生小面积垮落现象，片帮深度达0．5—1／11，效延伸范围100号架至机尾；工作面

4、回风巷1031．2～果不佳，经过现场分析，方案I的注浆参数不能适应1105．4m(工作面回风巷6号贯～4号贯)约为现场地质条件的变化，特殊条件下在遇顶板来压显+lO～+18。上坡，且回风巷顶板为高顶区，局部工现剧烈、煤体酥软，应采用更加全面有效的注浆方作面高度为6．0m。由于受地应力影响，断层附近式，以保障工作面回采安全。的顶板及煤壁破碎，掉顶严重，推进困难，安全威胁针对方案I的不足，生产矿长牵头，组织生产科大，直接影响安全与生产。针对这一情况，应寻求快与晋安公司技术人员根据工作面现场地质情况进行速、安全

5、、高效、新的煤壁及顶板加固方法。2013年讨论研究，改进注浆方式和注浆孔打设参数，最终确2月，在N2202综采面过断层期间，采用注晋安加固定方案Ⅱ：从单点注浆到局部片面注浆再到区域注技术，对顶板进行超前加固，取得了显著的效果。浆，使用密集注浆、整体加固、两端锁口方式进行注浆加固。具体注浆参数确定如下：2晋安加固材料的加固机理1)钻孔角度的确定。根据每班回采循环步晋安加固材料是由两种成分组成的聚亚胶脂产距的要求确定钻孔深度为6m，钻孔终孔位置相品，具有高度粘合力和很好的机械性能，注射入地层对采面顶板的垂直高

6、度h不应大于2m，见图1。钻后，低粘度混合物保持液体状态几秒钟，渗透细小的孔的倾角0根据钻孑L终孔位的高度2m，进行计算：裂缝，发生膨胀和粘结，有效地加固顶板破碎区，使0=arcsin[(0．2+h)／L]之成为整体，提高了煤墙的整体承载能力，从而控制：arcsin[(0．2+2)／6]=21。。顶板的垮落。收稿日期：20134)8436作者简介：陈栓柱(1978一)，男，山西潞城人，助理工程师，从事矿用高分子材料井下应用研究工作。532013年10月陈栓柱：复杂地质条件下综采面过断层超前加固技术第22卷

7、第10期加固后开始采煤时，必须浅割进刀，及时移架，0-2m在采至加固煤岩体剩余2m时，必须进行下一轮的注浆加固，保证煤墙完整。图1钻孔角度不意3．2注浆加固回风巷顶板和煤墙在注浆时，钻孔的角度应控制在2l。左右。因回风巷三角区属压力集中影响区，煤帮破碎2)注浆孔的布置。为使注浆材料在孔与孔较严重，在布置钻孔时，采用两排三花眼布置钻孔，间有效衔接，钻孔应以双排三花眼布置为宜，孔间距孔深取8m，以保证与工作面注浆区有效交叉衔接。根据注浆现场返料范围观察确定为3m，上排眼距同样按注浆量估算法计算出注浆量Q为2．

8、1m。，约顶板0．2m，下排眼距顶板1．5m，注浆顺序1—3—2．4t(96桶)。2，见图2。因此在受断层影响区域，注浆孔打设在距顶板3)利用注浆量估算法计算注浆量。当孔深不大于200mm或距底板3．4m位置处，见图4，角在6ITI时，单孔需加固煤体的体积：V：7rRh。度2O～30。，钻孔直径D42mm，孑L深8in，封口位置式中：为材料扩散半径，m；h为钻孔孔深，m；距孔口2m，孔距3m，注浆终孔压力不小于6MPa。为圆柱