李一矿煤层群开采覆岩离层注浆减缓地表沉陷实验和的研究.pdfVIP

事一矿曩■■开采—者膏■ 注蓉藏囊地囊况蘑实t与研究 衷亮李佩全程功蛛成衙龙扰思良 捕要：奉丈时联层群开采的曩岩膏层注浆展位，钻羽．位置及 注浆镭孔结拇的确定，注浆系统的建立，她表沉陷监舅等进行了 垒匝的论述，分新了拄浆■朗撙e暴． 1，概逮 李一矿位于淮南谢家集区，矿区西赶谢一矿、谢 二矿东边界，与谢一、谢二为讳，东与李二矿接连。 上限为A1煤层露头线，下限为一780如蝶层底板辱 商线。走向长1500—1600m，倾辩宽_7∞一2110e，矿 井面积6．07豇2．地面密布有小煤矿、村庄、工矿建 筑群，深部煤层上方为难南市望蜂肉镇。仓库、工厂、 医皖、学校、政府办公楼、居民住宅繁奢相连，并有 一鏖投资l∞O万元的高科技农业园，另有国铁淮西张 线厦省缓公蓐穿过并田上方。该矿1957年技产，目前 巴采捌一融4n水平以下．深部可采煤层自上面下有C13、 Bllb、鹬、隅、B7、粥、B唾，累计蝶犀2恤。其中c13 煤厚钿，发热量为6970大卡，自然灰份14．驺％，合 硫量为0．射％，是低灰，低琉、商发热量的优质动力 煤．该煤层开采成本低j市场销路好是事一矿主要经 济开采煤层，但该煤层深部最先进入望峰岗镇楚(构) 筑物群乏下，地面建(桷)筑物摊惨搬迁羹甩路费， 经济上无法承受．因此，于1999年立硬进行疆岩离层 注浆减沉实验研究，实验面选在李一矿瑚蝴罩f-c13 工作面，充填材科选用淮南矿业(集团有限公司内 毫I电厂将爆灰，期望不搬迁塑峰岗镇建(构)筑物群， 。 呆出其压煤． 2、覆岩离屡注浆系统的建立 2．1试验工作面条件 该实验面上采深研1氆， 下采深6叠钿， 平均采深 599a，地表标为+3钿。煤层倾角∞’，煤犀6．01， 分三层开呆，各分层呆犀均为2．0n，工作面走向长L走 一分屡2000年1月12_日开始回采，2000年7月24日收俸。 对应上部c15工作面19鲫年5月lO日开始回呆，2000年 z．q11日收作，采厚1．8a，试验面南遭界为F13—8断 层，落差咖，过断层倾角40‘一∞。，正断层，导 水性差，托进界为谢李渫部大井工广煤柱．知圈1， 圈2所示。 ． 导水囊缝带曩太裔度(按袭1之中硬岩性的公式计算) 为6阻．又取防糟_煤灰浆流失的保护层犀度为采厚的 6倍． 当c13檀分层厚度A=纽耐，H像--12a；雨当，， C18槽】懿底分罄百度为A一4I时，H像一2衄。敬。在 瘫c15檀媒屡90|以上的顶板岩层即可作为注浆孔姆终 孔层位。此时，注蒙孔的浆浪将不会串入工作面呆塑 区，能保证矿井曲安全生产．曩终确定孔深为柚融。 ‘ 2．3注菜孔内注浆屡位的确定 ． 离层层位的判断是高层注浆减沉技术的关键。地 下煤屡开采后，其上覆岩层将形成f摹带、导水裂缝 带和整体弩曲下沉带。在整体弯曲下沉带中，松鞔喾 层的抗弯模量低，客易弯曲下沉，下沉速度快，其捷 度也太；相反，，坚硬岩层的抗弯模重大，较难弯曲下 沉，所以不仅挠度小，并且其弯曲时间上滞后。如果 坚硬j擎晨在上，松软岩层在下，由于其抗弯模量的作 用欺囊岩层弯曲大，下沉速度快，下沉值相应较大，- 砸璺硬岩层的弯蕾变形小，并要滞后一段时同，因此， ‘麓会在坚硬岩层和橙软岩层的层面闻形成一定程度的 ． 高层塑问。高层注浆就是由地面打钻孔对这些离屡壅 闻进行充填，从雨达到控{}i(减少)上覆岩层继续弯 ■与下沉。 ： 2．2注蒙钴孔深洲定 ． 注浆孔深瘦首先要确保注浆时高压浆液不会遭过 袭昧溃入井下，以确保在高压注浆时的矿井生产安全． j重浆孔不叙不能进入导水裂缝带，并且譬要留有安全 保护：藤桂，依据《建筑掳、水体，铁路及主要井巷煤 ’柱留谩与开采规程》，在缓板斛漂屡条拌下，煤层硬 。板为坚硬、中硬和橙软岩层时，厚煤篡分层开呆薛导 水襄缝带最大商度按袭1中公式计算． 表1 犀煤层分庆开采导本裂缝带高度计算公武 岩牲 计算公式《I) 说