梅花井礦1102210運輸巷過斷層圍巖控制技術研究

胡平 黃輝 張森 孫昊 黃海鵬

摘 要：以梅花井礦1102210運輸巷掘進過DF8逆斷層為研究對象，依據現場地質條件，提出采用超前注漿、提高巷道支護強度的方式對巷道圍巖變形進行有效控制。現場應用后，巷道掘進迎頭未出現淋水、積水問題，同時巷道頂底板、巷幫變形量分別控制在55 mm和92 mm以內，應用效果顯著。

關鍵詞：巷道掘進;逆斷層;破碎帶;注漿加固

中圖分類號：TD353文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）34-0094-03

Research on Surrounding Rock Control Technology of 1102210

Transport Roadway Passing Through Fault in Meihuajing Mine

HU Ping1 HUANG Hui2 ZHANG Sen2 SUN Hao2 HUANG Haipeng2

（1.National Energy Group Ningxia Coal Industry Co.， Ltd.，Yinchuan Ningxia 750002;2.National Energy Ningxia Coal Group Meihuajing Coal Mine，Lingwu Ningxia 751400）

Abstract： Taking the 1102210 transport roadway in Meihuajing Mine， driving through the DF8 reverse fault as the research object， according to the geological conditions on site， it was proposed to use advanced grouting and increase the roadway support strength to effectively control the roadway surrounding rock deformation. After the field application， the roadway excavation has no water spraying and water accumulation problems. At the same time， the deformation of the roadway roof and floor and the roadside were controlled within 55 mm and 92 mm， respectively， and significant application effects had been achieved.

Keywords： roadway excavation;reverse fault;broken zone;grouting reinforcement

斷層、褶曲等是巷道掘進中常見的構造，眾多研究者以及工程技術人員對巷道掘進過斷層技術、應力分布、圍巖控制及安全技術措施等展開研究，并取得了豐碩的研究成果[1-2]。但是，由于煤層賦存條件存在差異，不同礦井過斷層期間采取的圍巖控制技術各有差異[3]。梅花井礦1102210運輸巷掘進過程中受李家圈背斜、李家圈向斜以及DF8逆斷層影響，掘進過斷層過程中，圍巖破碎，且頂板存在一定的淋水問題。為確保巷道掘進安全，礦井工作人員提出以超前注漿、強化支護為核心的圍巖控制技術，并在現場應用中取得了顯著成效。本文對礦井采取的過斷層技術展開闡述，以期能為其他礦井提供一些有益借鑒。

1 工程概況

1102210工作面為梅花井煤礦2-2煤組南翼第五個工作面。東邊為實體煤（未來2102202工作面區域）;南邊切眼距井田邊界103～165 m;西邊為1102208工作面（未采動），留有30 m保護煤柱;北邊以設計停采線為界（距1102210工作面運輸巷施工聯絡巷50～270 m）;上覆2-1煤組未采動。采面底板標高為+868～+1 083 m，對應地面標高為+1 356～+1 391 m。

1102210運輸巷長3 868 m，按照設計方位沿2-2煤頂板掘進。根據地質資料顯示，運輸巷掘進過程中煤層厚度變化范圍為2.37～3.70 m，平均有益厚度為3.28 m，局部夾1層夾矸，厚度為0.12 m。其中，0～1 676 m范圍內煤厚為2.37～3.5 m（局部夾1層夾矸），1 676～3 868 m范圍內煤厚為3.50～3.70 m。預計1102210工作面運輸巷掘進至2 220 m位置將揭露DF8逆斷層（[H]=7.5 m，67°∠N34°）。斷層影響區域內巖性破碎，裂隙發育，頂板會出現不同程度的淋水問題。在揭露斷層過程中，掘進層位由斷層上盤2-2煤過渡至下盤2-2煤頂板，巷道通過斷層面進入下盤，在一定范圍內為俯斜掘進。2-2煤頂底板巖性參數見表1。

2 斷層破碎帶支護技術研究

為了確保巷道安全、快速通過斷層破碎帶，本文提出采用超前注漿+錨網索超前支護+U型鋼方式對圍巖進行控制。

2.1 注漿加固

2.1.1 注漿孔布置。根據1102210運輸巷掘進地質條件以及已有地質勘探資料，巷道掘進過斷層破碎帶長度約為60 m，掘進過斷層期間頂板會出現一定的淋水情況。為了確保巷道掘進安全，降低淋水及斷層破碎帶的影響，提出采用預注漿方式提升圍巖強度。在掘進工作面迎頭布置5個孔深均為10 m的注漿孔，仰角均為3°，孔徑85 mm。巷道掘進8 m后開始下一輪注漿，確保注漿孔有2 m重疊距離。具體注漿孔布置見圖1。

2.1.2 注漿參數