綜放工作面過陷落柱注漿技術研究

李勝利,王新穎,朱萌萌

(1.山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司 趙莊二號井,山西 長治 046600;2.山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司 長平公司,山西 晉城 048006;3.山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司 生產技術處,山西 晉城 048006)

1 工程背景

趙莊二號井2309綜放工作面走向長1 500 m,傾斜長160 m,煤厚4.2 m,煤層為3#煤層,布置23091和23092兩條順槽。

通過使用三維勘探技術,結合鉆探驗證,發現工作面內發育有陷落柱JDX16。JDX16陷落柱走向上影響范圍為距離巷口800 m～880 m,傾向上影響范圍為距離23091巷60 m～100 m,對工作面回采影響較大。JDX16陷落柱與工作面間相對位置如圖1所示。

圖1 JDX16陷落柱與工作面位置關系圖

陷落柱及其周邊圍巖應力復雜,煤巖體節理裂隙發育,煤巖體強度低,工作面回采過程中易出現片幫、冒頂等影響工作面安全開采的問題[1-2]。本文擬對陷落柱影響范圍及注漿加固技術進行研究,給出合理的注漿加固方案,防止出現片幫及冒頂事故,保障工作面安全開采,并進行治理效果監測。

2 陷落柱影響范圍研究

2.1 槽波探測及鉆探分析

2309工作面0～1 000 m槽波探測結果如圖2所示,根據槽波探測結果,并結合井下鉆探結果(鉆進過程中發現矸石有軟硬變化情況),JDX16陷落柱內部有軟、硬矸區域,陷落柱煤巖交界處13m范圍內煤巖體節理裂隙發育,煤巖體破碎、強度低,承載能力差,該處在工作面回采過程中極易出現片幫情況,從而易引起工作面冒頂、壓架等現象,是JDX16陷落柱治理的重點區域。

圖2 2309工作面0～1 000 m槽波探測結果

2.2 數值模擬計算分析

通過使用FLAC3D軟件建立數值模擬模型,建立模型如圖3所示。……