论文部分内容阅读
采动覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术是一种部分充填采煤技术,它充分利用覆岩结构的自承载能力,以较少的充填量实现不迁村采煤的地表沉陷控制,目前已在多个煤矿得到成功应用。覆岩中注浆充填层位的形成及动态变化与注浆充填的实施是相互影响的。因此,研究注浆充填实施过程中充填层位的形成条件及动态变化规律,对把握注浆时机、提高注采比具有重要意义。 论文以实验室相似模拟实验为主要研究手段,并通过现场工程探测,得出了采动覆岩隔离注浆充填层位形成机理。 相似模拟实验结果表明,当覆岩中存在典型关键层时,充分及时的进行注浆充填,将会在注浆钻孔终孔以上第一层关键层下方形成“主注浆充填层位”,该层位注浆量占比通常大于80％,此注浆充填条件下的地表沉陷控制效果好。若初期未能充分及时的进行注浆充填,则会导致关键层破断,随工作面推进,关键层上方形成的注浆充填层位注浆量占比增大,此时不能形成“主注浆充填层位”,同时实验发现,当覆岩中不存在典型关键层时,覆岩运动快,难以集中在某层岩层下方进行注浆充填,此时为多层位注浆,也不能形成“主注浆充填层位”,该条件下实施注浆充填进行地表沉陷控制难度较大。 现场工程探测结果表明,当覆岩中存在典型关键层时,注浆充填层位的形成受关键层控制,注浆充填体主要集中出现在注浆钻孔终孔到终孔上方第一层关键层底界面之间,该范围的注浆量占比达90%以上,形成了“主注浆充填层位”,此时取得了较好的地表沉陷控制效果,地表下沉系数为0.1。 综上,“主注浆充填层位”是注浆充填充分及时的体现,此时地表沉陷控制效果好。初期注采匹配关系及注采比对离层注浆充填层位的形成及形态变化起关键性作用,初期注采不匹配、注采比偏低是覆岩中形成多个可注充填层位的原因,且易导致关键层发生破断,不能形成“主注浆充填层位”。