煤层破碎顶板加固注浆调查报告
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煤矿注浆情况汇报材料
根据最近的煤矿注浆情况,我将向大家汇报一下我们的工作进展和相关情况。
首先,我们对煤矿进行了全面的勘探和评估,确定了需要进行注浆加固的区域。
在确定了注浆区域后,我们进行了详细的方案设计和施工计划,确保工作的顺利进行和注浆效果的最大化。
在施工过程中,我们严格按照设计方案和施工计划进行操作,确保注浆工作的
质量和效率。
我们采用了先进的注浆设备和材料,确保了注浆效果的稳定和持久性。
在注浆工作完成后,我们进行了详细的监测和评估,确保了注浆效果的达到预
期目标。
同时,我们也对注浆后的煤矿进行了定期的检查和维护,以确保注浆效果的持续稳定和安全。
总的来说,我们的注浆工作取得了良好的效果,煤矿的安全性和稳定性得到了
有效的提升。
我们将继续关注煤矿的情况,随时准备应对可能出现的问题,并持续改进我们的工作,确保煤矿的安全和稳定。
感谢大家的支持和配合,我们将继续努力,为煤矿的安全和稳定贡献我们的力量。
泸西县红山煤矿“7·13”顶板事故(瞒报)调查报告2018年7月13日8时30分,泸西县红山煤矿(以下简称红山煤矿)+1470m水平集中运输巷内发生一起顶板事故,造成1人死亡,直接经济损失169万元。
事故发生后,红山煤矿未向煤矿安全监管部门、煤矿安全监察机构或政府其他相关部门报告,瞒报事故。
7月16日,泸西县煤炭工业管理局接到举报,经核查属实后于7月17日18时30分向云南煤矿安全监察局红河监察分局(以下简称红河监察分局)报告。
接到事故报告后,红河监察分局立即赶往泸西县,开展事故调查工作。
7月18日,根据《煤矿安全监察条例》(国务院令第296号)、《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号)、《煤矿生产安全事故报告和调查处理规定》(安监总政法〔2008〕212号)、《云南省生产安全事故报告和调查处理规定》(云南省政府令第155号)等规定,由红河监察分局牵头,会同泸西县安监局、公安局、监察委、总工会等部门,成立了泸西县红山煤矿“7·13”顶板事故(瞒报)调查组(以下简称事故调查组),下设直接原因组、间接原因组和综合组,对此次事故展开调查。
事故调查组按照“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”和“四不放过”的原则,经过现场勘察、调查取证、查阅相关资料和讨论分析,查清了事故原因,认定了事故性质和责任,提出了对事故有关责任人员、责任单位的处理建议和防范措施。
一、事故单位概况(一)矿井概况1.矿井基本情况红山煤矿为王定芳、李庆福、郑海山合伙投资的股份制企业,位于红河哈尼族彝族自治州泸西县午街铺镇境内,距泸西县城37km,井田面积为0.6401km2,开采深度+1997m~+1400m。
该矿为设计生产能力15万吨/年改扩建矿井,开拓方式为斜井开拓,瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井,水文地质类型为中等类型,可采煤层有K7a、K91、K93煤层,煤层自燃倾向性均为不易自燃,煤尘有爆炸性。
煤矿顶板事故调查报告煤矿顶板事故调查报告近年来,煤矿顶板事故频发,给矿工的生命安全带来了巨大威胁。
为了深入了解事故原因,提出有效的预防措施,本文将对煤矿顶板事故进行调查,并撰写一份详细的调查报告。
一、事故背景本次调查的煤矿位于山西省某县,是一座规模较大的煤矿,年产煤量超过百万吨。
事故发生在去年的冬季,当时矿工正在进行井下作业,突然发生了顶板塌方,导致多名矿工被埋压。
二、事故原因分析1. 顶板支护不到位通过对事故现场的勘察和矿井结构的分析,我们发现矿工在作业过程中未能及时进行顶板支护。
矿井的顶板是煤矿工作面上方的岩石层,如果不进行有效的支护,就会容易发生塌方事故。
2. 顶板质量差在调查中,我们还发现矿井的顶板质量普遍较差。
由于采煤过程中的震动和压力,顶板岩石容易发生开裂和破碎,从而增加了事故发生的风险。
3. 管理不到位事故发生后,我们对煤矿的管理情况进行了调查。
发现矿方在安全管理方面存在一定的问题。
他们没有建立完善的安全制度和操作规程,也没有对矿工进行充分的安全培训。
这导致了矿工对煤矿顶板事故的认识不足,从而无法有效地预防和应对。
三、事故后果及对策建议1. 事故后果事故造成了多名矿工的伤亡和财产损失,对煤矿的生产秩序和形象也造成了严重影响。
此外,事故还给矿工的家庭带来了巨大的痛苦和经济负担。
2. 对策建议为了避免类似的事故再次发生,我们提出以下对策建议:(1)加强顶板支护工作。
矿方应制定相应的支护方案,并确保矿工在作业过程中严格按照规定进行支护操作。
(2)提高顶板质量。
矿方应加强煤矿顶板的巡查和维护工作,及时修补和加固存在问题的顶板岩石,减少塌方的风险。
(3)加强安全管理。
矿方应建立健全的安全管理制度,明确责任和权限,并对矿工进行定期的安全培训,提高他们的安全意识和应急处理能力。
(4)加强监督和检查。
相关监管部门应加大对煤矿的监督力度,定期进行安全检查,发现问题及时纠正,确保煤矿的安全生产。
四、结语煤矿顶板事故是一种严重的安全隐患,给矿工的生命安全带来了巨大威胁。
煤矿注浆情况报告范文模板*报告编号:MINE2021-001**报告日期:2021年10月1日*1. 引言本报告旨在总结分析煤矿注浆工作的情况,并提供有关煤矿注浆的数据和分析。
通过对注浆工作的及时监测和分析,我们可以评估煤矿的注浆效果以及可能存在的问题,为煤矿的安全运营提供可靠的依据。
2. 注浆工作概述2.1 注浆工作目的煤矿注浆工作的主要目的是通过注入特定的浆液深入地下煤层,增加煤层的稳定性和密实度,减少煤矿事故的发生概率,确保矿井的安全运营。
2.2 注浆工作流程注浆工作主要分为以下几个步骤:1. 确定注浆点位:根据煤层的结构和煤矿地质特征,确定注浆点位,包括主运回采巷道、掘进巷道、支护巷道等。
2. 准备注浆材料:按照设计要求准备注浆材料,包括水泥、砂浆等。
3. 注浆实施:将注浆材料注入注浆管道,通过注浆装置将浆液注入煤层,直至达到设计要求。
4. 监测和评估:通过监测系统对注浆过程进行实时监测,并对注浆效果进行评估。
3. 注浆工作数据分析本次注浆工作的数据如下:工作区域注浆点位注浆材料注浆量(m³) 注浆时间(小时) 注浆效果主运回采巷道DP1 水泥100 6 良好掘进巷道DP2 水泥和砂浆150 8 良好支护巷道DP3 水泥和砂浆120 7 良好注浆工作的总体情况良好,注浆量达到设计要求,并且注浆效果也达到预期。
其中,在主运回采巷道和掘进巷道的注浆工作中使用了水泥和砂浆的混合注浆材料,注浆效果更佳。
4. 注浆问题及解决方案在注浆工作中,我们注意到以下问题:1. 注浆压力控制不稳定:在注浆过程中,注浆压力出现波动,可能影响注浆效果。
解决方案是加强对注浆设备的维护和保养,及时更换磨损严重的部件,确保注浆设备的正常运行。
2. 注浆材料掺假现象:在注浆材料的检测中,发现部分材料掺假的情况,可能会降低注浆效果。
解决方案是严格审核供应商的资质,并对注浆材料进行抽样检测,确保注浆材料的质量符合要求。
母杜柴登矿注浆补强加固情况汇报1.基本情况:1.1简介母杜柴登矿井首采工作面为30201综采工作面,开采3-1煤层,煤层厚度2.9~6.22m,平均厚度5.21m。
工作面走向长度为3417m,倾向长度为241m,设计采高4.75m,沿顶、底进行回采。
采用双巷布置,煤柱为19.4m。
30201首采工作面主切眼于20XX7月26日贯通,2016年12月首采面开始试生产。
按照设计,服务30201和30202两个工作面的首采面辅运顺槽,从掘进到30202工作面回采完毕,服务年限达6年左右。
1.2工作面来压情况:30201工作面自2016年12月2日开始生产,至12月22日,工作面推进至48.8m时,工作面初次来压。
2017年1月2日,当工作面推进至78m时〔机头81m、机尾74m〕,发生第一次周期来压,即第一次周期来压步距30.8m,来压持续到92m左右。
2017年1月6日,当工作面推进至104m时,发生第二次周期来压,第二次周期来压步距为26m,来压持续到110m左右。
1.3外巷巷道受初次来压和周期来压显现情况辅运巷:初次来压后矿压显现明显。
来压前后对比如图1、2所示图1:辅运巷来压前图2:辅运巷来压后回风巷:2#回风巷推采到第一次见方后开始来压,显现剧烈。
来压后帮、顶部如图3、4所示:图3:回风巷来压后帮部变形图4:回风巷来压后底板变形2.目前采取的注浆加固补强巷道情况由于开采煤层上方赋存有特厚坚硬顶板,在工作面周期来压基本顶破断,以与上覆关键层破断时,会引起采场附近大的扰动。
母矿开采的煤体本身比较坚硬,脆性较强,在围岩震动时极易破碎出现裂隙,引起巷道围岩的初次支护结构破坏,支护能力大大降低。
特别是煤层顶板上部还赋存有大的含水层,比如辅运巷14#联巷冲刷段,巷道顶板出现淋水。
不断加大的淋水量说明顶板的裂隙受淋水的冲刷越来越大,围岩的裂隙越来越多,也使一次支护的由锚网、锚索形成的支撑结构的整体性越来越差,锚索、锚杆的工作阻力大大降低。
煤巷沿空掘进顶板破碎超前预注浆加固技术的应用摘要:煤矿井下巷道掘进顶板支护工程难度大,技术复杂,在实际的支护工作中会受到施工工艺和恶劣环境的影响。
现阶段比较常见的煤矿井下巷道顶板支护技术在实际使用过程中,不但能提高掘进的速度,还能为井下作业人员的安全提供保障,同时能促进煤矿企业稳定的发展,因此我们要让支护技术有效的应用到掘进工作当中。
针对沿空掘进工作面顶板破碎区域,易发生片帮、冒顶事故的实际问题,以淮南矿区丁集煤矿1242(3)轨顺为例,设计了顶板破碎带注浆方案,应用结果表明取得了良好的效果,可为其他煤矿类似情况提供参考。
关键词:掘进工作面;沿空;破碎带;超前预注浆加固1前言当煤矿井下的沿空掘进工作面遇到顶板破碎带时,易发生片帮、冒顶事故,给安全生产带来威胁。
破碎带区域结构复杂且应力分布不规律,使工作面的顶板破碎不连续且岩石松软,围岩的力学性质改变,进一步增大了顶板事故发生的概率[1]。
注浆加固的作用主要有[2-5]:网络骨架支承加固作用,通过注浆,大幅增强破碎围岩的强度,从而减小其变形;充填压密岩体改变其破坏机理,高压注浆使得较大裂隙被浆液填满,较小的裂隙受注浆压力影响,被挤压缩小甚至闭合,使得岩体强度大幅提高;形成承载结构,经过注浆加固后,破碎的岩体重新被结体成整体结构,承载能力大幅提高。
通过注浆加固后,破碎煤岩体的承载能力和整体性能被极大提高,保证了工作面围岩的稳定性,从而避免发生片帮、冒顶事故。
2超前预注浆加固机理顶板围岩在巷道掘进、工作面回采采动影响后出现裂隙,注浆锚索能够有效减小围岩变形。
第一,浆液能够渗透围岩裂隙,在围岩裂隙中固结后形成骨架结构,将煤岩凝固在一起,提高煤岩体内部粘结力,增强围岩整体的稳定性,当围岩受采动影响发生变形时,煤岩体固结骨架能够发挥其韧性,防止围岩发生破坏;第二,能够提高煤岩体整体强度,通过注浆能够改变煤岩体内部自然节理弱面的力学性能,增大节理弱面之间相对滑动的阻力,从而提高煤岩体整体的稳定性;第三,通过注浆锚索加固作用能够使松散岩体胶结成新的整体,形成对巷道空间保护的承载结构,充分发挥围岩自承能力;第四,采用中空注浆锚索加固围岩,一方面锚索安装后能够及时施加预紧力,为围岩提供支护阻力;另一方面通过注浆实现了锚索的全长锚固,浆液的扩散固结了破碎、松散岩层,提高了巷道围岩的整体性和强度以及自承能力,极大的发挥了注浆锚索锚固的效果,从而能够大幅提高沿空留巷顶板的稳定性。
煤矿顶板破碎过断层困难报告范文尊敬的[相关领导/部门]:您好!我在咱们煤矿井下工作的时候,遇到了一个特别让人头疼的情况,就是顶板破碎的地方还要过断层,这可真是像在布满陷阱的路上又遇上了几道天堑啊,现在就跟您好好唠唠这困难事儿。
一、现场情况。
1. 顶板破碎程度。
那顶板啊,就像酥脆的饼干一样,稍微一碰就哗啦啦地往下掉碎块。
您要是抬头往上看,满眼都是各种裂缝纵横交错,感觉就像一张被揉皱了又被扯破了好多处的破布。
在这样的顶板下面干活儿,心里总是提心吊胆的,生怕头顶上的“老天爷”突然就发脾气,给咱来个石块雨。
2. 断层情况。
这个断层就像一条横在面前的恶龙,它把煤层弄得乱七八糟的。
断层附近的岩石破碎得更厉害,而且地层还发生了错位,就好像原本整齐排列的书架被人狠狠地推了一把,书本都乱套了。
咱们采煤机走到这里的时候,就像一头强壮的牛突然闯进了荆棘丛,根本施展不开手脚。
二、带来的困难。
1. 支护工作难上加难。
本来顶板破碎就不好支护,现在加上断层这个捣蛋鬼,那可真是难上加难。
我们打锚杆、锚索的时候,就像在豆腐上钉钉子,一不小心就把周围的岩石给弄松了,锚杆和锚索的锚固力也很难保证。
有时候刚把支护弄好,还没等喘口气呢,旁边的顶板就又塌下来一块,就像调皮的小鬼在捣乱一样,这就导致我们得不断地重新支护,工作量大增不说,还特别危险。
2. 采煤进度严重受阻。
因为要小心翼翼地处理顶板和断层的问题,采煤机只能像蜗牛一样慢慢地往前挪。
原本计划好的采煤进度就像一列高速行驶的火车突然被拉上了手刹,只能一点一点地往前蹭。
而且,在这个过程中,设备还特别容易损坏,一会儿是采煤机的截齿被崩坏了,一会儿是刮板输送机被落下的石头卡住了,这维修设备的时间也都得算在里面,采煤的时间就更少了。
3. 安全风险大增。
这顶板破碎过断层的时候,安全就像悬在头顶的达摩克利斯之剑。
随时都有可能发生顶板事故,那些松动的石块就像一颗颗定时炸弹,不知道什么时候就会掉下来砸到人。
第1篇一、试验背景随着我国基础设施建设规模的不断扩大,地下工程、隧道工程、边坡加固等领域的施工技术要求越来越高。
注浆技术作为一种重要的工程加固手段,在保证工程安全、提高工程质量、延长工程使用寿命等方面发挥着至关重要的作用。
为了验证注浆技术的有效性,确保施工质量,本报告对某工程注浆试验进行了总结。
二、试验目的1. 验证注浆材料及工艺的适用性;2. 掌握注浆参数对加固效果的影响;3. 为后续工程提供技术支持。
三、试验方法1. 试验材料:水泥、水玻璃、骨料等。
2. 试验设备:注浆泵、搅拌机、试验仪器等。
3. 试验方案:1. 注浆材料配比:根据工程要求,对不同配比的水泥-水玻璃浆液进行试验,确定最佳配比;2. 注浆工艺:采用分段注浆、压力注浆等方法,对不同地质条件下的注浆效果进行试验;3. 注浆参数:通过调整注浆压力、注浆速度、注浆时间等参数,研究其对加固效果的影响。
四、试验结果与分析1. 注浆材料配比:经过试验,确定水泥-水玻璃浆液的最佳配比为水泥:水玻璃=1:1.5,该配比下的浆液具有良好的流动性和稳定性。
2. 注浆工艺:1. 分段注浆:将整个注浆区域划分为若干个段,分段进行注浆,有利于提高注浆效果;2. 压力注浆:在注浆过程中,保持一定的注浆压力,有利于浆液渗透到岩石裂缝中,提高加固效果。
3. 注浆参数:1. 注浆压力:试验结果表明,注浆压力在0.5~1.0MPa范围内,加固效果较好;2. 注浆速度:试验结果表明,注浆速度在0.5~1.0m/min范围内,加固效果较好;3. 注浆时间:试验结果表明,注浆时间在30~60min范围内,加固效果较好。
五、结论1. 本工程注浆试验结果表明,水泥-水玻璃浆液具有良好的流动性和稳定性,适用于该工程;2. 分段注浆、压力注浆等工艺对提高注浆效果具有重要意义;3. 注浆参数对加固效果有显著影响,应合理调整注浆压力、注浆速度、注浆时间等参数。
六、建议1. 在后续工程中,应根据实际情况选择合适的注浆材料及工艺;2. 加强对注浆参数的监控,确保注浆效果;3. 加强对注浆施工过程的质量控制,确保工程质量。
煤层破碎顶板注浆加固调查报告根据2014年3月27日早调会精神,在公司总经理的亲切关怀和总工程师的直接领导下,由公司地测防治水部,生产技术部以及两矿生产技术科相关人员组成的煤层破碎顶板注浆加固调研组,于2014年6月5日启程,前往中煤水文地质局(邯郸市)、冀中能源峰峰集团(邯郸市峰峰矿区)、太原煤炭设计院(太原市)、山西省煤炭地质水文勘查研究院(太原市)、同煤集团(大同市)、中煤东坡煤矿(朔州市)等单位进行了为期十天的调研工作。
一、调研背景2014年1月21日,磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面揭露一条与工作面斜交的正断层,落差2.5米;工作面煤层顶板为泥岩和砂质泥岩,底板为炭质泥岩。
2014年2月2日,综采工作面揭露的断层落差增大,煤壁出现4.3m炭质泥岩,断层断裂面两侧煤层顶板破碎,导致工作面局部漏顶严重。
随后在10103综采工作面采取了马丽散注浆加固破碎顶板的措施。
据了解马丽散裂隙充填效果好,粘结强度大,是固结破碎顶板的有效手段,但成本较高。
为了降低成本,在综采工作面圈出后,对综采工作面破碎顶板采取预注水泥浆加固技术是否可行。
二、调研目的通过对综采工作面煤层破碎顶板注浆(水泥浆)加固技术理论和施工经验的调研,进一步对该技术在公司所属煤矿应用的可行性和可靠性进行分析;详细了解综采工作面破碎顶板注浆(水泥浆)加固工艺的设计、流程、标准和安全措施,明确该工艺应用的设备、材料和人员配备,并与现行马丽散注浆加固技术对比,进行经济效益分析。
三、注浆技术简述注浆技术是将一种或几种材料配制成浆液,用压送设备将其压入松软地层、裂隙性含水层或破碎地层中凝固胶结,起堵水或加固作用的技术。
注浆技术自1802年法国首次应用至今已有200多年历史,主要应用于矿山、建筑、水电、水力和交通运输工程等,包括堵水、截流、帷幕和岩土加固等诸多技术,很好地解决了各类工程中出现的水患、松软岩石及基础工程加固等难题,对保障安全施工,加快工程进度,降低工程造价等起到了重要作用。
我国煤炭行业在上世纪50年代开始应用注浆技术,主要应用于复杂水文地质条件下井筒、巷道、水仓、变电所、水泵房等地下工程的注浆堵水和加固;20世纪90年代,我国已开发出将采煤工作面下伏含水层改造为隔水层的工艺系统和方法,把注浆技术广泛用于煤矿治理水害和充填加固岩层;采用注浆技术加固顶板,避免了许多因松散顶板冒落或破碎顶板漏顶造成的顶板事故,取得了可喜的技术和经济效果。
从20世纪90年代至2009年,煤炭行业在立井地面预注浆、工作面预注浆、井壁注浆和井巷工程注浆等方面取得了长足发展,总结完善了过流砂层、过断层、充填、高喷、管棚、锚注、压密、劈裂、煤壁加固、堵大水等注浆工艺。
随着注浆工艺、材料和设备等不断更新,注浆施工组织设计、工程成本核算、施工监察与管理等逐渐趋于成熟,注浆工程已经发展成为一套较为完整的系统工程。
注浆法没有严格的分类,按照含水层或破碎带揭露前后分为预注浆和后注浆,按注浆采用的材料分为水泥浆液注浆、黏土浆液注浆和化学浆液注浆,按浆液注入工艺分为单液注浆和双液注浆,按注浆工程地质条件分为充填注浆、裂隙注浆、渗透注浆、挤压注浆、置换注浆和高压喷射注浆等,按注浆目的把注浆工艺分为堵水注浆和加固注浆。
本次调研的注浆法为煤层破碎顶板加固注浆。
自改革开放以来,注浆材料不断推陈出新,浆液在黏度、流动性、稳定性、凝胶时间、结石率、结石强度、无毒、非易燃易爆、无腐蚀性、配制简单化等方面不断改进,日趋成熟。
注浆材料分为颗粒性浆液和无颗粒性浆液两大类,颗粒性浆液包括水泥浆、黏土浆、黏土水泥浆、水泥粉煤灰浆、水泥水玻璃浆等,无颗粒性浆液包括水玻璃类、环氧树脂类(罗克休-环氧树脂加催化剂)、甲基丙烯酸酯类、聚氨酯类(马丽散-聚亚胶酯)、丙烯酸盐类、丙烯酰胺类、木质素类、脲醛树脂类等(表1)。
马丽散是一种类似聚氨酯的新型高分子双液化学注浆材料,具有黏度低、流动性好、可注性强、凝胶时间可控、无腐蚀性、结石率高等特点(表2),浆液固化时无收缩现象,遇水发泡膨胀,固化后能牢固地与岩石和混凝土接合,并能长期耐酸、碱、盐、生物菌等腐蚀,广泛应用于各种堵水和加固注浆工艺中。
注浆用的水泥多为普通水泥或矿渣水泥,具有价格低、来源广、无毒环保、结石强度高、抗渗性好、工艺简单、操作方便等特点(表3),是防渗、加固和裂隙堵水应用较多的注浆材料。
水泥细度对水泥性能有较大影响,其颗粒越细,比表面积越大,水化学反映速度越快,强度越高,近年来细水泥、超细水泥的应用为单液水泥注浆开辟了更为广阔的天地。
四、煤层破碎顶板加固目前,我国的煤层破碎顶板注浆加固技术主要分为煤矿井下巷道围岩注浆加固和采煤工作面顶板注浆加固两类。
巷道围岩加固注浆是在巷道掘进开挖之前对巷道围岩松软破碎区段采取打超前钻孔预注浆进行围岩加固,以及在巷道、井筒、水泵房、变电所等地下工程掘砌后采用注浆锚杆加固围岩的后注浆法,该注浆法多用水泥浆单液静压注浆。
采煤工作面顶板注浆加固是在采煤工作面过断层、构造带等顶板破碎区时,采取直接对煤层顶板注浆加固的注浆法;采煤工作面顶板预注浆加固是在采煤工作面过断层、构造带之前,预先对破碎顶板进行注浆加固;该注浆法的主要目的是加固煤层顶板,提高顶板的整体稳定性并形成完整的承载结构。
(一)巷道围岩注浆加固巷道注浆流程包括止浆墙设计施工、注浆方式选择、注浆孔布置、注浆孔施工、注浆施工、注浆效果检查与评价等。
巷道围岩注浆加固一般选择预留止浆煤(岩)柱方式;采用放射状或扇形孔布置;注浆施工包括注浆站设置、注浆工序、注浆参数(压力、注入量、扩散半径和孔数等)确定、扫孔和复注等;注浆加固效果检查和评价包括加固效果检查(钻孔和巷道开挖)、加固效果评价(钻孔和开挖后岩层)两项。
本次调研中,山西中煤东坡煤业有限公司9号煤层93胶运大巷在掘进至断层破碎带前,进行了巷道围岩注浆加固,效果显著。
1、工程概况山西中煤东坡煤业有限公司井田面积 4.6km2,核定生产能力210吨/年,开采石炭系上统太原组4-1、9号煤层,采用斜井分水平联合开拓方式。
2013年5月,在4-1号煤层三采区43胶运巷掘进施工中遇到一条与巷道斜交落差20米的逆断层,顶板破碎严重,并在顶板破碎带采取双11#工字钢棚补强支护后继续向前掘进。
掘进工作面底板标高1054.6m,煤层直接顶为粗砂岩,厚度7-8m,伪顶为泥岩,厚度0.5m,支护形式为锚网支护,20天后双工字钢棚顶梁严重弯曲下沉。
2013年9月,在43胶运巷下方的9号煤层三采区93胶运巷,掘进施工至该断层前35m时,采用巷道围岩注浆加固技术对掘进工作面前方断层破碎带进行预注水泥浆加固。
2、4-1号煤层43胶运巷工字钢棚变形原因4-1号煤层43胶运巷煤层顶板为0.5m厚泥岩伪顶和7-8m粗砂岩直接顶,底板为泥岩-细砂岩,泥岩中混有高岭土及少量蒙伊混合物,这些黏土矿物遇水软化、泥化、膨胀;破碎带断层为落差20m的张扭性逆断层,可将煤系地层中的砂岩裂隙水导入断裂带中,煤层泥岩伪顶中含有膨胀性黏土矿物产生的膨胀力是工字钢棚剧烈变形的重要原因,泥岩遇水软化、泥化引起流变和重力变化又加剧了顶板失稳。
3、9号煤层93胶运巷破碎顶板注浆加固9号煤层93胶运巷掘进工作面直接顶为细砂岩,厚度3-4m,伪顶为泥岩,厚度0.45m,底板为泥岩-细砂岩互层,厚度5-6m,底板标高994.4m,9号煤与4-1号煤层间距为60.2m,支护形式为锚网支护。
通过对各种注浆方案对比分析,选择水泥浆单液静压预注浆技术对破碎顶板进行加固。
1)注浆材料:选用P.O42.5普通硅酸盐水泥,水灰比3:1,三天可达设计强度的70%,一个月后强度可提高15%~40%;注浆终孔压力为2.5MPa,扩散半径6-8m;设计注浆量为3吨水泥,每个钻孔要反复注浆,直至反水出现水泥或压力不再增加。
2)注浆设备:选用2TGZ-2型注浆泵,配套248L搅拌桶;选用ZLZ-400型钻机,开孔孔径φ133mm,打钻孔径φ131mm,注浆孔径φ55mm;配套φ89mm无缝钢管套管,高压法兰、高压球形阀门、快速接头(连接高压管)。
3)注浆设计:根据9号煤层的力学性质和裂隙发育情况、最大注浆压力、巷道断面大小以及止浆材料强度等,预留30m止浆煤柱(图1),在使用前打钻孔探测断层破碎带的准确距离和位置。
选择扇形注浆孔(图2)注浆,采用分段前进的注浆方式,分段长度(3-8m)根据冲洗液漏失量确定。
4)施工工序:表孔→钻孔→钻孔检查→安装注浆管及封孔部件→封孔→准备浆液→开泵注浆→凝固→检查注浆质量→验收,具体施工时应控制流量、注浆速度,通过风路阀门调节出浆量,控制出浆压力,防治浆液从煤壁外溢。
5)安全措施:注浆前认真检查注浆机具,保证注浆泵、搅拌机、混合器、孔口装置、管路及测试仪表的正常运转和使用可靠,要有备用注浆泵,备齐活塞、缸套、拉杆等易损件;注浆前先进行压水试验,试验压力应大于1.5倍的注浆终压,并保持15min不泄压,试验结束后,在不停泵的条件下开始注浆;在钻孔施工中如有卡钻现象,应先注高浓度浆,经检查合格后进行压水试验;注浆浆液浓度先稀后稠逐级加大,并坚持连续注浆,防治跑浆;严格控制注浆压力,在破碎岩层中注浆压力不能过高(小于4MPa);停泵时及时关闭孔口阀门,防治倒浆;尽可能利用后期孔作为前期孔的检查孔,符合标准后即可向前掘进。
(二)采煤工作面顶板注浆加固采煤工作面顶板注浆加固技术主要用于采煤工作面顶板破碎、易漏顶或过断层构造带等。
在考虑经济效益和注浆可靠性前提下,多采取直接在煤层破碎顶板注浆加固技术,预注浆技术采用较少。
本次调研中,冀中能源峰峰集团云驾岭矿采用了回采工作面预注化学浆技术,取得了较好效果;冀中能源峰峰集团梧桐庄矿采用了预注水泥浆技术,因未验证其有效性和可靠性,无法评价注浆效果。
实例A:云驾岭矿综采工作面预注化学浆技术1、工程概况冀中能源峰峰集团云驾岭矿2号煤层12114综采工作面地质条件复杂,断层多,地压显现强烈。
该工作面煤层走向SN,向正东倾斜,倾角21°,平均煤厚3.6m,含0.1-0.3m的粉砂岩夹矸;煤层直接顶为灰黑色粉砂岩,厚3.5-15m,局部含0.5m厚泥质粉砂岩伪顶,底板为灰黑色粉砂岩夹薄层细砂岩,厚 2.0m。
根据相邻12112综采工作面地质资料,有F12、F42、F31、F22等断层穿越12112及12114两工作面,12112综采工作面推进至构造区域煤层及顶底板破碎、松散,局部漏顶严重。
12ll4综采工作面于2006年底准备完成,2007年初开始回采,2008年上半年,工作面推进到构造区,顶板破碎严重。
同年5月初开始对工作面副巷进行注浆,共完成工程量约480米,喷浆范围1l00m2,注浆加固范围14400m2;通过对综采工作面破碎顶板范围采用高水材料注浆加固,良好地固结了破碎顶板,保障了综采工作面的生产安全。