辛安煤矿1402工作面临空窄煤柱采掘响应及动态加固

作     者：汪北方 梁冰 刘维 张晶 迟海波 刘亚辉 WANG Beifang;LIANG Bing;LIU Wei;ZHANG Jing;CHI Haibo;LIU Yahui

作者机构：辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221008 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京100011 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学理学学院辽宁阜新123000 

出 版 物：《煤田地质与勘探》 (Coal Geology & Exploration)

年 卷 期：2020年第48卷第1期

页      面：145-153页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 081901[工学-采矿工程] 0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0816[工学-测绘科学与技术] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51704139) 煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放研究基金项目(SKLCRSM18KF011) 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室开放研究基金项目(SHJT-17-42.7) 

主　　题：复采工作面 临空窄煤柱 应力叠加 动态注浆 加固效果检验 辛安煤矿 

摘      要：随着我国煤炭资源去产能整合煤矿的增多,复采工作面临空窄煤柱采动失稳问题日益凸显,已严重制约矿井安全高效生产。为此,针对辛安煤矿复采1402工作面辅运巷道5号钻场临空窄煤柱稳定性控制的工程难题,运用数值模拟与理论分析相结合的方法,探究5号钻场临空窄煤柱稳定性采掘扰动响应特征,提出5号钻场临空窄煤柱动态注浆加固技术方案并开展现场应用和效果检验。研究结果表明:1402工作面辅运巷道掘进对5号钻场临空窄煤柱稳定性影响较小;在1402工作面回采期间,距5号钻场18~6 m范围,临空窄煤柱集中垂直应力由非对称马鞍形分布逐渐过渡为拱形分布;距5号钻场6m时,临空窄煤柱承载叠加垂直应力超过煤体强度,塑性区完全贯通,极易破坏失稳;现场采用MP364型注浆材料及专用注浆设备对5号钻场临空窄煤柱前后5 m区域进行加固,动态注浆始终超前工作面10 m,通过深孔窥视和气体监测手段验证临空窄煤柱良好的封堵固化效果,保障了工作面安全回采,为我国整合矿井类似条件下煤柱稳定性控制提供借鉴和参考。