复杂条件下断层超前治理技术研究与实践

针对刘庄煤矿回采工作面地质条件复杂,断层构造多,围岩完整性差,回采期间易出现煤壁片帮、顶板超前抽冒、支架失稳、护帮护顶困难及倒架等问题,结合周边矿井先进经验,提出了采煤工作面断层超前预注浆治理技术,采用“静态治理先行、动态治理配合、工作面推进平稳”等回采方案与控制措施,解决了工作面过断层构造带期间遇到难题,为采煤工作面的安全生产提供了技术支撑。     

注浆孔布置方式对工作面超前预注浆效果的影响

为了分析不同注浆孔布置方式对工作面超前预注浆效果的影响,建立数值模型对工作面和回采巷道的应力和位移进行研究。研究结果表明:单排孔、三花孔分别更适合控制工作面煤壁上部、煤壁下部的片帮,注浆孔布置方式对工作面煤壁中部片帮的影响很小。随着注浆孔长度的不断增加,巷道注浆侧围岩的承载能力逐渐增强。三花孔比单排孔能更好的减小巷道顶板沉降。无论单排孔还是三花孔,巷道煤壁的水平位移主要取决于上排孔的位置。     

回采工作面超前预注浆加固技术研究

针对岳城矿1308工作面回采过构造期间,工作面顶板变形破碎、煤壁片帮,导致支架接顶不实、压架死架等现状,提出了工作面超前探测+深孔预注浆的治理方法。经过工业性试验,顶板围岩得到了有效控制,试验期间未发生大面积垮落,未出现漏顶冒顶现象。该技术能够有效控制构造区顶板围岩的整体结构,提高煤体塑性,为工作面高效回采提供良好条件。     

青洼煤业2105综放工作面过断层带注浆加固技术研究

为了提高综放工作面安全生产保障能力,避免过断层期间顶板冒落、煤壁片帮,以2105综放工作面过F5断层为例,根据采面煤层、断层赋存特点,提出以回采巷道超前注浆为主、采面注浆为辅的注浆加固方案,并对回采巷道内注浆钻孔布置方式进行优选、设计。注浆加固后,未出现冒顶、煤壁片帮等问题,确保了采面回采安全。     

大采深综采工作面过断层超前预注浆技术应用

垞城矿92103工作面回采中由于受到断层影响,煤壁片帮、顶板破碎,严重影响了工作面的正常有序推进。采用超前预注浆加固技术后,破碎煤体强度得到了有效提高,达到了预防、控制顶板冒落、煤壁片帮的目的,保证了工作面正常过断层,现场应用取得了良好的效果。     

高水充填材料在采煤工作面过空巷中的应用

针对12205工作面回采过空巷期间易出现煤墙片帮、漏顶,影响工作面安全回采问题,提出利用高水速凝充填材料对空巷进行充填加固技术方案。通过模拟试验,选取水灰比为3:1的高水充填材料,在回采期间采取对工作面煤体进行注浆固化、工作面调斜、巷道超前加固支护等补充措施。经现场应用,工作面煤壁未出现大范围片帮和漏顶现象。     

注浆加固技术在综采工作面安全顺利过断层中的应用研究

针对综采工作面过断层破碎带时,煤壁易产生片帮现象、顶板易出现冒落等问题,为促进综采工作面安全顺利地通过断层,以晋能控股煤业集团某矿97309综采工作面过DF_(41)、DF_(102)断层工程概况为例,提出了应用超前注浆加固技术来加固断层破碎煤岩体的过断层方案,介绍了钻孔的布置情况、具体注浆参数,并分析了注浆加固效果,实际应用结果表明,通过对断层破碎带进行超前注浆加固,综采工作面过断层过程中,没有出现片帮以及冒顶问题,综采工作面安全顺利地通过了断层,取得了较好的应用效果,可为类似工况下的综采工作面过断层提供参考。     

仰采工作面煤壁片帮加固控制支护技术

为保证工作面仰斜开采时的安全,避免回采出现煤壁片帮事故,通过对煤体结构稳定性的受力分析,并结合其他相关影响因素,提出在工作面仰斜回采阶段利用两巷顺槽施工超前注浆钻孔进行加固治理,采取波雷因PN-1型注浆材料充填煤岩体破碎裂隙,提高煤体塑性强度和抗拉强度,经过钻孔窥视：孔内煤岩层分布均匀,原生裂隙被注浆材料充填,痕迹明显,未发现横向和纵向裂隙,工作面仰斜回采时未发生片帮现象。     

王庄矿3802工作面安全过断层综合技术研究

针对王庄矿3802工作面过断层期间可能存在的运输巷道变形、顶板垮落及煤壁片帮等问题，从安全回采技术角度，综合给出了工作面过断层期间巷道绞顶与挑顶施工工艺、挑顶爆破工艺、巷道支护及煤壁注浆加固技术，形成了工作面过断层安全回采方法，有效保障了王庄矿3802工作面安全高效回采，研究技术可为类似工程条件矿山提供工程借鉴。     

综放工作面过断层构造带注浆加固技术应用

针对宝雨山煤矿12141工作面过断层构造带回采期间，工作面出现顶煤松散破碎、煤墙片帮严重，工作面支护难度大，顶板维护管理困难等问题，根据煤体注浆加固技术机理，提出超前在工作面上下巷道超前切眼向断层破碎带影响范围内的煤体中施工注浆钻孔，向钻孔内灌注注浆液对煤体进行超前注浆加固的技术方案，同时根据注浆孔的位置、深度、角度等参数的不同，提出了4种注浆孔布置设计方案。通过对4种方案进行分析比较后，选取了混合布置注浆孔的方式对顶部煤层进行注浆加固，结合现场实际情况，合理了设计注浆孔参数和施工方案。现场实践和观测结果表明，对破碎的煤体提前进行注浆加固以后，提高了煤岩体的完整性和稳定性，增强了煤岩体的抗拉和抗压强度，提高了煤岩体承压能力，工作面煤墙和顶板得到有效控制，确保了工作面安全正常回采。该技术方案的提出为类似地质条件下工作面过构造带提供了参考。     

清城煤矿15107综放工作面过断层注浆加固应用

为保证综放工作面安全通过断层区域,在清城煤矿15107工作面展开过断层超前深孔预注浆加固应用研究。根据实际地质参数以及断层的形态,从超前注浆孔布置和深孔预注浆工艺两方面设计了断层影响区域的注浆加固方案,最后通过钻孔窥视和巷道变形来综合分析注浆效果。结果表明,注浆后煤体围岩完整性提高,巷道变形量较小。     

大断面煤巷过断层组超前预注浆加固应用研究

针对煤巷过断层组破碎带顶板难以控制的难点,采用超前中空注浆锚杆锚索预注马丽散的技术对巷道顶板和两帮进行了加固;介绍了加固性注浆的注浆范围、超前距、扩散半径、钻孔布置、注浆压力等参数的确定。现场试验效果表明,注马丽散有效控制了巷道围岩变形,避免了巷道堵塞、冒顶和片帮事故,提高了掘进速度,保证了安全施工。     

综采工作面过断层回采工艺优化应用

盛泰煤矿15211工作面回采过断层应力叠加区时，工作面出现煤壁片帮以及顶板破碎现象，分析了回采存在的技术难题，采取预裂爆破施工、对断层区岩体采取超前管棚注浆支护，对原回采工艺进行优化，降低了断层区破岩量，提高了断层区围岩稳定性，取得了显著应用成效。     

顺层抽采钻孔注水工艺与综合效果分析

受超前卸压影响,采煤工作面在回采过程中存在片帮和回风瓦斯增大现象,基于顺层抽采钻孔"一孔三用"原则,以张集矿1613(3)工作面为研究对象,充分将两巷顺层抽采钻孔及工作面浅孔注水相结合,有效加固了煤体,解决了煤壁超前片帮问题,减少了工作面回风瓦斯含量,还降低了工作面扬尘浓度,取得了较好效果.     

复杂地质条件大采高工作面端头和超前支护技术

为了解决东曲矿含泥岩夹矸煤层大采高工作面端头和超前支护区巷道围岩变形量大的问题,探讨了东曲矿28808工作面两端头和超前支护区巷道围岩结构特点、围岩应力环境和围岩变形原因,提出了端头切顶、保证工作面和超前区顶板支护强度,配合破碎区注浆加固的工作面端头和超前区的综合控制技术,并进行了现场工业试验。研究结果表明:工作面端头在叠加应力作用下,围岩整体破碎范围增大,巷帮的破坏失稳是引起巷道围岩变形增大的原因。对两顺槽超前加固并对工作面侧巷帮进行二次加固,配合调整工作面拉架工艺后,两顺槽超前支护区巷道围岩变形量明显减小,保障了工作面安全高效回采。     

大采高孤岛工作面顶板裂隙破碎带超前深孔复合预注浆控制技术研究

摘要: 为了解决寺家庄矿15106大采高孤岛工作面顶板裂隙破碎带煤壁片帮及架前顶板冒矸的问题,在分析原因的基础上,提出采用在回风顺槽超前深孔后退式分段复合预注浆进行加固。通过数值模拟软件UDEC计算了顺槽超前预注浆的注浆参数,得出水泥浆水灰比0.7：1、注浆压力为 15MPa时 以及马丽散注浆压力为10MPa时注浆效果最好。15106工作面推进通过顶板裂隙带时支架压力由5MPa提高到25MPa左右,受力稳定;顶板裂隙带破碎煤岩体胶结较好,不再出现冒矸、滚矸现象,降低了工作面加固的损耗时间,保证了工作面的安全高效推进。     

通合煤业2101工作面破碎顶板注浆加固技术研究

针对通合煤业2101工作面回采过程中常常穿越原有采空区,极易出现顶板垮落与煤壁片帮等问题,提出采用预注浆加固技术进行治理。在2101回采巷道每隔10 m布置1组钻孔,每组钻孔设置Ⅰ、Ⅱ两个钻孔,长度分别为45 m和95 m,Ⅰ号钻孔距底板高度1300 mm,Ⅱ号钻孔距底板高度1700 mm,注浆材料为双液水泥(粉煤灰)-水玻璃浆液,水玻璃∶水泥(粉煤灰)浆液=1∶20。经过现场试验,浆液在注浆后1周左右凝结硬化并对巷道围岩变形起到有效的约束作用。     

注浆加固技术在大采高工作面片帮治理中的应用

文章以大采高3505综采工作面煤壁片帮治理为背景,通过片帮原因分析及现场观测得出了该工作面片帮特征范围广、强度强的结论,并已经影响到了工作面的安全生产,结合现场地质条件决定采用注浆加固技术来对片帮进行治理,并对注浆材料选择、钻孔布置、注浆工艺流程等进行详细阐述,实践证明,对3505工作面进行注浆加固后,周期来压及非周期来压期间,片帮现象均得到了有效的控制,因此充分证明了煤壁注浆可以有效防治工作面煤壁片帮。     

工作面断层带静动压分步耦合预注浆加固技术研究

为解决煤矿工作面在推采过程中遇到具有复杂原岩应力环境及受采动活化影响的断层带时，面临顶板与煤壁支护困难，停采停面加固破碎围岩开采效率低，开采成本高与安全性差等系列问题，采用UDEC数值模拟方法建立了工作面断层活化模型，分析了断层构造带区域原岩应力分布特点，工作面开采过程中断层活化过程及期间岩体裂隙发育演化规律，提出了从被动过断层到超前工作面预注浆加固断层构造带的断层治理思路，确定了静、动压2阶段分步预注浆的合理有效距离为超前工作面300～400 m和30～50 m。通过对断层构造带平行与扇形注浆孔的分级递进式布置、高压注浆设备的计算选型与泵效校检、“两堵一注+排气管”耐高压（15～20 MPa）定位封孔方式的设计与强度验算，形成了帷幕注浆（0～10 m孔）、浅孔注浆（10～30 m孔）、中深孔注浆（30～80 m孔）和预留深孔注浆（80～130 m孔）相结合的静动压分步耦合预注浆断层带加固关键技术，实现了注浆压力5～15 MPa、注浆流量0～6 m³/h、注浆范围0～150 m的远距离高压注浆，达到了超前工作面30～400 m预注浆加固断层破碎带煤岩体的目的。该技...     

综放工作面过大落差断层技术

本文在分析断层特征的基础上 ,研究采用高水速凝材料注浆加固断层带破碎煤岩体 ,提高破碎煤岩体的整体性和稳定性 ,同时合理确定工作面与断层线的夹角及破碎顶煤段的放煤工艺、超前造假帮、假顶措施 ,有效地减少了断层带内工作面的片帮、冒顶事故 ,为工作面快速过断层提供参考。