采煤工作面斷層超前治理技術(shù)研究

張敦喜，楊張杰，王慶牛，李世輝

（1.淮河能源控股有限責任公司 煤業(yè)分公司，安徽 淮南 232171； 2.安徽省煤炭科學研究院，安徽 合肥 230001）

0 引 言

斷層是煤礦開采過程中常見的、隱患突出的地質(zhì)構(gòu)造，斷層構(gòu)造區(qū)煤巖體原始構(gòu)造應(yīng)力明顯，區(qū)域內(nèi)煤巖體裂隙高度發(fā)育，巖層完整程度差，強度低［1-3］。 當工作面推進至斷層附近時，原本裂隙發(fā)育的煤巖體在工作面采動超前支承壓力及斷層活化耦合雙重作用下，強度進一步降低，極易造成工作面開采區(qū)域內(nèi)大尺度頂板巖塊超前抽冒及煤壁片幫；煤巖層的穩(wěn)定性進一步弱化，極易導致支架位態(tài)變差，支護阻力難以保證，增加了頂板事故的發(fā)生概率［4-6］。 目前，國內(nèi)外許多學者對工作面斷層治理也進行了大量研究。 朱硯秋等［7］對兩盤工作面依次回采對斷層活化的影響、斷層帶的應(yīng)力變化規(guī)律及突水路徑的形成進行研究，認為斷層界面的垂直應(yīng)力隨工作面的推進呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。 孟召平等［8］系統(tǒng)研究了斷裂結(jié)構(gòu)面對回采工作面礦壓分布和頂板穩(wěn)定性的影響，將回采工作面頂板斷裂結(jié)構(gòu)面分為3 種典型組合類型，研究了工作面開采過程中3 種組合類型的穩(wěn)定性關(guān)系。 呂兆海等［9］通過物理相似模擬和數(shù)值計算，揭示了斷層區(qū)工作面上下盤巖層運移，破壞特征和煤巖體應(yīng)力與變形時空演化過程和規(guī)律，并針對具體工程案例，提出了預(yù)注漿耦合加固（Pre-Grouting Coupling Reinforce?ment，PCCR）方法。 于秋鴿等［10］通過理論計算和數(shù)值模擬的方法，得到了采動影響下的斷層滑移力學判據(jù)及斷層滑移的主要影響因素，研究了工作面推進結(jié)束后的斷層面應(yīng)力特征和斷層滑移情況并進行了實例驗證。……