注浆加固深度对底板岩层变形影响分析
2021-11-29李见波尹尚先
煤炭工程 2021年11期
李见波,尹尚先,3,王 钢
(1.华北科技学院 安全工程学院,河北 三河 065201;2.鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司,内蒙古 鄂尔多斯 010300;3.华北科技学院 河北省矿井灾害防治重点实验室,河北 三河 065201)
在近奥灰承压含水层和薄隔水层条件下开采煤层时需进行注浆加固防治突水,为研究加固深度对底板岩层变形破坏的影响以便更好地服务注浆设计,开展了加固深度对底板岩体变形影响研究。许多矿井需要带压开采。带压开采时,常采用注浆加固保障安全,能够保障矿井的正常生产。底板岩体变形破坏和岩层加固方面的成果很多。在底板岩体破坏和隔水层方面,如“下三带”理论[1,2]、原位张裂与零位破坏理论[3]、采场底板突水的KS理论[4]等。针对注浆加固后工作面突水,许延春等[5,6]分析岩层孔隙-裂隙升降型变化规律,研究了注浆加固与突水的关系。在注浆加固灰岩含水层方面,邯邢矿区构建了煤层底板奥灰水害地层结构模式,实现在奥灰顶面以下40~60m进行超前区域探查治理[7-9];董书宁等[10,11]分析了奥灰顶部相对隔水段的成因,并对华北型煤田底板破坏深度与奥灰顶部的利用与改造等进行研究。施龙青等[12]研究奥灰顶部注浆改造最佳深度,并在肥城某矿奥灰顶部进行了注浆加固工程。赵庆彪等[13-16]开展水平孔中浆液扩散机制研究,对奥灰含水层顶部进行注浆改造。武强等[17]针对中奥陶统灰岩顶部的古风化壳开展了一系列研究。本文针对煤层距奥灰近的地质条件,以传统的底板岩体“三带”理论为基础,构建采动下底板岩层变形模型,分析注浆加固深度对不同层位岩层的加固作用机制,通过数值计算分析注浆加固深度对底板岩层变形破坏的影响机制。……
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