综放工作面陷落柱区域注浆加固技术应用研究
2021-05-13李小利
山东煤炭科技 2021年4期
李小利
(晋能控股煤业集团赵庄二号井,山西 长治 046605)
1 概况
赵庄二号井2309 综放工作面开采3#煤,平均煤厚4.2 m,采用后退式放顶煤工艺,采煤高度2.8 m,放顶高度1.8 m。工作面沿走向布置23091 和23092两条顺槽。工作面走向长度为1 465.6 m,倾向长度为155.7 m,煤层平均倾角2°,为近水平煤层。直接顶为10.78 m 厚的粉砂质泥岩,基本顶为11.81 m厚的砂岩,直接底为6.40 m 厚的泥质粉砂岩,顶底板结构稳定,巷道支护简单。
2309 工作面3#煤层属于稳定可采煤层。根据2309 工作面槽波探测结果,结合钻探发现,对工作面回采影响较大的地质构造主要是工作面中部的JDX16 陷落柱。由于三维勘探具有局限性,工作面可能存在隐蔽较小的褶皱或者断层,可以在回采过程中进行处理。而已知陷落柱的影响范围较大,如果不对陷落柱区域进行注浆加固,回采过程中当工作面通过陷落柱区域时,由于该处煤岩体松软、破碎,极易发生片帮甚至冒顶等事故[1-3]。因此需要对陷落柱区域围岩裂隙发育程度分析,进而制定合理的注浆加固方案,使工作面顺利通过陷落柱区域。
2 陷落柱周边围岩裂隙发育模型
注浆加固需要根据煤体的裂隙发育形态和位置进行相应的设计,必须了解陷落柱周边围岩的裂隙发育规律。因此,通过分析陷落柱的成因,建立陷落柱围岩裂隙发育模型,如图1。

图1 陷落柱周边围岩裂隙模型
众所周知,陷落柱主要是由于松散或者破碎岩体在重力作用下塌陷,并牵动周围煤体或者围岩弯曲下落,进而形成的柱状堆积体,并且往往发育深度在某一岩层内部终止[4-5]。……
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