風(fēng)氧化帶整體注漿加固后覆巖礦壓規(guī)律研究.pdf

1、顧北礦1512(3)工作面上覆基巖風(fēng)氧化帶內(nèi)巖石破碎泥化，難以形成承載結(jié)構(gòu)，為厚表土薄基巖無關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)，基巖厚度只有18～25.8m，冒落帶易波及風(fēng)氧化帶。為了避免采場發(fā)生潰砂、壓架事故，從地面施工鉆孔對風(fēng)氧化帶頂板進行注漿加固，構(gòu)筑一層人工承載層，承載上部沖積層所傳遞下來的載荷。本文運用了理論分析、數(shù)值模擬對風(fēng)氧化帶整體加固前后覆巖移動規(guī)律研究，主要研究內(nèi)容包括有:采場覆巖破斷特征、工作面支承壓力分布規(guī)律、采場覆巖下沉規(guī)律、覆巖裂隙發(fā)

2、育、支架工作阻力。通過對厚松散層風(fēng)氧化帶內(nèi)注漿后開采采場支架工作阻力、巷道圍巖實測數(shù)據(jù)分析，論證了1512(3)液壓支架的適應(yīng)性。
　　(1)風(fēng)氧化帶內(nèi)注漿后，風(fēng)化基巖拱推力線的壓縮變形量明顯變小，風(fēng)化基巖的拱高變化值也減小。注漿后風(fēng)化基巖薄板整體下沉量減小，漿液的粘結(jié)性使裂隙面上的粘結(jié)力提高，內(nèi)聚力增大。注漿后風(fēng)氧化帶的巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD值大于70％，單軸抗壓強度提高至15MPa，抗拉強度不小于3MPa，注漿加固后的巖體表觀較為

3、平整光滑，微觀缺陷被擠密。
　　(2)厚松散層工作面風(fēng)氧化帶整體注漿后，應(yīng)力峰值、應(yīng)力集中系數(shù)、垂直應(yīng)力影響范圍、采空區(qū)中部最大垂直位移下沉量都顯著減小。注漿后風(fēng)化基巖處裂隙發(fā)育區(qū)減小，初次來壓和周期來壓的工作面前方應(yīng)力增高區(qū)以及支承壓力峰值與煤壁距離都減小。
　　(3)厚松散層工作面風(fēng)氧化帶整體注漿后，工作面各部位老頂初次來壓步距27.7～36.5m，平均31.49m，動載系數(shù)分布在1.34～1.42。采場中部來壓步距較小

4、，來壓頻繁，上下端頭側(cè)來壓步距較大。中部采場首先來壓，之后機頭端開始來壓，最后機尾端來壓，呈現(xiàn)分段來壓的現(xiàn)象。采場經(jīng)歷了三次較大的周期來壓。工作面各部位老頂周期來壓步距9.9～17.9m，平均13.76m。工作面中部支架工作阻力一般較大，采場老頂基巖級別為Ⅱ級，老頂來壓顯現(xiàn)明顯。
　　(4)支架能夠滿足初次來壓和周期來壓開采時期采場的頂板控制要求。采場煤壁前方10m范圍內(nèi)為采動影響劇烈區(qū)，20m范圍內(nèi)為采動影響明顯區(qū)，30m以外受