97309综采工作面过断层注浆加固技术研究
2021-10-14郭鹏
郭 鹏
(山西晟泰能源投资有限公司,山西 晋城 048000)
断层是煤炭回采时常遇地质构造,采面过断层时易发生顶板冒落、煤壁片帮等事故,从而给煤炭回采安全带来一定威胁[1-2]。在采面过断层期间采取适当措施对破碎、不稳定煤岩体进行改造,可为煤炭回采安全创造良好条件[3]。为此,以寺河煤矿二井97309综采工作面过断层为研究对象,提出采用注浆加固方式对断层破碎带煤岩体进行改造,为采面过断层创造了良好条件。
1 工程概况
97309工作面走向长690 m,倾斜长180 m,回采9号煤,埋深390 m,煤层厚度1.6 m,倾角3°。顶底板岩层岩性以砂岩为主,具体见表1。

表1 9号煤顶底板岩性
回采巷道揭露地质情况是掌握回采范围内地质构造的重要手段。97217巷(进风巷)掘进期间揭露DF41、DF102断层,97219巷(辅助进风及运输巷道)掘进期间揭露DF32断层,97220巷(主回风巷)掘进期间未揭露断层。根据后期物探以及钻探成果发现,采面回采至260 m时会揭露DF32断层(H=1.0~2.1 m,213°∠30°),回采 至351.3 m时 揭 露DF41断 层(H=0.5~1.0 m,257°∠58°),回采至629.8 m时揭露DF102断层(H=1.2~2.5 m,223°∠49°)。在采面过断层期间围岩破碎,冒落以及片帮风险较高。
2 注浆加固方案
2.1 注浆加固材料
为了提高断层影响带附近破碎煤岩体强度,降低注浆加固成本,注浆采用凯密安材料。该材料为新型的无机加固材料,材料胶结过程中不会产生大量的热,同时可对破碎煤岩体有较好的胶结效果[4]。该材料由A、B两种浆液构成,浆液混合3~10 min后即可胶结,按照0.8:1水灰比配合1 h后,浆液凝结强度可达到8 MPa以上,可满足井下破碎煤岩体加固需要。注浆材料性能参数见表2。……
