覆岩离层注浆层位判定及隔浆层稳定性研究

1

作者 郭文兵 李龙翔 +2 位作者 杨伟强 白二虎 吴东涛 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期264-280,共17页

覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研... 覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研究。通过理论分析方法对覆岩离层注浆过程中的隔浆层变形特征进行了研究,建立了基于弹性地基梁理论的隔浆层挠曲线方程,并根据岩层破坏程度,分区计算了隔浆层下方岩体的弹性地基系数,得到了注浆压力作用下隔浆层的最大弯曲下沉值;基于岩层破坏条件给出隔浆层稳定性分析方法,计算了注浆前后隔浆层下方自由空间的高度,并依据隔浆层最大弯曲下沉值与其下方自由空间的关系,对固支梁及弹性地基梁状态下的隔浆层完整性进行了判别;在此基础上,综合考虑注浆地层条件及隔浆层稳定性,提出了一种新的覆岩离层注浆层位判别方法。该方法通过计算导水裂隙带及各关键层高度确定潜在注浆层位,然后依据隔浆层完整性分析对各潜在注浆层位的可行性进行判别,最后引入安全系数对其稳定性进行评价。以某矿11090工作面为工程应用实例,依据该判别方法确定了合理注浆层位,在距煤层139.1 m处成功实施覆岩离层注浆充填,结合地表实测数据及地表下沉预计结果,该工作面实施注浆后,地表最大下沉值为230 mm,下沉系数为0.12,减沉率达到77.6%。附近民房的最大倾斜值约为0.8 mm/m,水平变形值为0.7 mm/m,有效保护了矿区地表村庄民房,同时保障了井下采掘工作的正常进行,验证了注浆层位判别方法的合理性,为覆岩离层注浆层位设计及矿区地表沉陷控制提供了参考。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 隔浆层 注浆层位 地表沉陷控制 弹性地基梁

在线阅读 下载PDF 职称材料

常村煤矿覆岩离层注浆充填覆岩控制效果研究

2

作者 李舰 曹晨 《煤》 2025年第5期48-51,共4页

针对常村煤矿2311工作面,研究了覆岩离层注浆充填技术对地表沉降的控制效果。随着煤炭开采规模扩大,地表沉陷问题日益严峻。该项目选用粉煤灰作为注浆材料,通过向采动覆岩的离层空间注浆,形成稳定支撑体以减缓地表沉降。结果显示,粉煤... 针对常村煤矿2311工作面,研究了覆岩离层注浆充填技术对地表沉降的控制效果。随着煤炭开采规模扩大,地表沉陷问题日益严峻。该项目选用粉煤灰作为注浆材料,通过向采动覆岩的离层空间注浆,形成稳定支撑体以减缓地表沉降。结果显示,粉煤灰浆液流动性好、固化性能强,能在地层压力下有效压实,显著减少地表沉降。注浆过程中,需动态调整注浆压力,注采比控制在0.5左右效果最佳。注浆时机应合理选择,注浆后地表最大下沉量显著降低,沉降速度减缓。注浆浆液在离层空间内形成支撑层,有效限制上覆岩层移动。此技术为常村煤矿及类似地质条件下的地表沉降控制提供了科学依据和参考,对煤炭资源高效开采及矿业可持续发展有重要意义。 展开更多

关键词 煤矿采空区 地表沉降 覆岩离层注浆 粉煤灰 注浆参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矿工作面中覆岩离层注浆技术的应用

3

作者 花伟 《能源与节能》 2025年第3期321-323,共3页

为探索覆岩离层注浆技术在煤矿工作面充填及地表沉降控制中的技术要点,以晋能控股煤业集团赵庄2号井为例,从注浆孔设计、注浆充填参数、浆液制备、钻进设备选配等方面提出离层注浆充填方案;并对覆岩离层注浆充填实施情况和充填效果展开... 为探索覆岩离层注浆技术在煤矿工作面充填及地表沉降控制中的技术要点,以晋能控股煤业集团赵庄2号井为例,从注浆孔设计、注浆充填参数、浆液制备、钻进设备选配等方面提出离层注浆充填方案;并对覆岩离层注浆充填实施情况和充填效果展开分析。结果表明,覆岩离层注浆充填后减沉率明显提高,现场实测地表水平变形值大幅减小,地表结构物未出现破坏,为安全采煤提供了可靠保证。 展开更多

关键词 煤矿 工作面 覆岩离层注浆 粉煤灰

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矸石覆岩离层注浆充填绿色开采技术研究 被引量：3

4

作者 马新世 《能源与节能》 2024年第4期32-34,38,共4页

为了解决葫芦素煤矿煤矸石量过大以及地表沉陷问题,采用煤矸石覆岩离层注浆充填绿色开采技术对关键层进行充填。基于关键层判别理论,确定了21404综采工作面上覆亚关键层1为注浆目标区域,通过14个间距为160 m的注浆钻孔,有效控制地表最... 为了解决葫芦素煤矿煤矸石量过大以及地表沉陷问题,采用煤矸石覆岩离层注浆充填绿色开采技术对关键层进行充填。基于关键层判别理论,确定了21404综采工作面上覆亚关键层1为注浆目标区域,通过14个间距为160 m的注浆钻孔,有效控制地表最大下沉量至85.89 mm。地表下沉稳定的同时,实现了对煤矸石的大量消耗,是平衡煤矸石产出消耗的重要手段。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆充填 地表沉陷 关键层 注浆钻孔

在线阅读 下载PDF 职称材料

覆岩离层注浆控制地表沉降技术的理论与实践 被引量：14

5

作者 隋惠权 王忠林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期510-512,共3页

关键词 岩层移动 地表沉降 覆岩离层注浆 开采

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国煤矿覆岩离层注浆技术研究发展现状 被引量：17

6

作者 王凯 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第3期42-44,共3页

在对我国煤矿现有采用覆岩离层注浆技术进行分析的基础上,研究了该技术的生产工艺,探讨了覆岩离层注浆减沉技术的机理,分析了目前该技术的减沉效果,并指出了今后的研究方向。

关键词 覆岩离层注浆 减沉机理 减沉效果

在线阅读 下载PDF 职称材料

覆岩离层注浆减沉技术的应用与发展现状 被引量：15

7

作者 孙卫华 朱伟 郑祥本 《煤炭技术》 CAS 2008年第2期81-83,共3页

在分析覆岩离层注浆减沉机理基础上，对我国矿区注浆减沉试验情况进行了统计分析，得出覆岩离层注浆是一项有效的地层控制措施，在采矿和地质条件允许的情况下，地表减沉率达到36％～65％。对近年来覆岩离层注浆减沉理论的发展进行了综... 在分析覆岩离层注浆减沉机理基础上，对我国矿区注浆减沉试验情况进行了统计分析，得出覆岩离层注浆是一项有效的地层控制措施，在采矿和地质条件允许的情况下，地表减沉率达到36％～65％。对近年来覆岩离层注浆减沉理论的发展进行了综述，指出高性能注浆材料、注浆系统优化和注浆减沉效果的定量评价标准仍是需要深入研究的课题。分析了影响注浆减沉效果的采矿和注浆工程因素，指出在充分掌握工作面上方覆岩离层动态发育规律的基础上，合理确定注浆层位以及适宜的注浆时机，加大注浆量才能保证注浆减沉效果。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 减沉率 注浆系统优化 离层动态发育规律 注浆层位

在线阅读 下载PDF 职称材料

特厚煤层综采放顶煤开采条件下覆岩离层注浆减沉工程的设计与实践

8

作者 陈长臻 管志召 王桂花 《中国煤炭》 北大核心 2001年第5期35-37,共3页

介绍了兖矿集团东滩煤矿在特厚煤层综采放顶煤开采时采用覆岩离层注浆减沉技术的 1430 7(西 )、1430 7(东 )、1430 8(西 ) 3个工作面的地质采矿条件和实践结果 ,通过对观测结果的分析后认为 ,该技术用于控制厚煤层综放开采后的地表移动... 介绍了兖矿集团东滩煤矿在特厚煤层综采放顶煤开采时采用覆岩离层注浆减沉技术的 1430 7(西 )、1430 7(东 )、1430 8(西 ) 3个工作面的地质采矿条件和实践结果 ,通过对观测结果的分析后认为 ,该技术用于控制厚煤层综放开采后的地表移动与变形是可行的和可靠的 。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 地表沉降 减沉工程 特厚煤层 综放开采 兖矿集团东滩煤矿 地表移动

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于绿色开采理念的覆岩离层注浆充填技术研究 被引量：2

9

作者 王小军 《山西焦煤科技》 CAS 2023年第11期43-47,共5页

通过分析覆岩离层注浆机理,建立了覆岩离层注浆关键层阶段破断基本模型,揭示了覆岩离层空间动态运移特征,从充填材料、浆液浓度、离层空间、主关键层等4方面论述了覆岩离层注浆可行性,提出了特殊地层条件覆岩离层注浆时机为滞后工作面... 通过分析覆岩离层注浆机理,建立了覆岩离层注浆关键层阶段破断基本模型,揭示了覆岩离层空间动态运移特征,从充填材料、浆液浓度、离层空间、主关键层等4方面论述了覆岩离层注浆可行性,提出了特殊地层条件覆岩离层注浆时机为滞后工作面距离时段,简称“滞后距”。研究表明,注浆技术关键因素为注浆层位确定、注浆压力的计算、注浆时机的掌握,覆岩主关键层厚而坚硬,且与下位岩层互层是离层形成的关键,也是注浆最有利因素。通过石拉乌素煤矿的工程应用分析,验证了判断注浆时机“滞后距”为依据的可靠性。 展开更多

关键词 特殊地层 覆岩离层注浆 注浆时机 关键层 滞后距

在线阅读 下载PDF 职称材料

采动覆岩离层注浆控制地面降沉技术研究与应用 被引量：2

10

作者 陈守钰 《煤炭与化工》 CAS 2022年第12期31-33,共3页

华阳集团兴裕煤业建筑物和村庄下压覆煤炭资源量占比约50%,搬迁工程量大、难度大,严重制约着矿井的资源开采和可持续发展。针对建筑物和村庄下压覆煤炭资源开采难题,以兴裕煤业一采区15107工作面为试点,开展覆岩离层关键层注浆技术研究... 华阳集团兴裕煤业建筑物和村庄下压覆煤炭资源量占比约50%,搬迁工程量大、难度大,严重制约着矿井的资源开采和可持续发展。针对建筑物和村庄下压覆煤炭资源开采难题,以兴裕煤业一采区15107工作面为试点,开展覆岩离层关键层注浆技术研究,对保护煤柱进行充填开采,有效解决了建筑及村庄下压煤安全开采难题,提升了煤炭资源的回收率,保护了地下与地表环境,为相同地质条件的矿井实现绿色开采提供技术参考。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 关键层 充填开采 绿色开采

在线阅读 下载PDF 职称材料

覆岩离层注浆充填及减沉应用效果 被引量：7

11

作者 王东 《矿业装备》 2015年第7期76-77,共2页

覆岩离层注浆充填．是利用岩移过程中覆岩内形成的离层空洞，从钻孔向离层空洞充填外来材料来支撑覆岩，从而减缓覆岩移动往地表的传播。覆岩离层注浆减缓地表沉降，是一项较有效的新技术。

关键词 注浆充填 覆岩离层注浆 应用 减沉 覆岩移动 地表沉降 新技术 空洞

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于采矿专业对煤矸石覆岩离层注浆充填技术的探索 被引量：2

12

作者 燕利芳 刘晓 《能源与节能》 2022年第11期92-96,共5页

如何充分利用煤矿地下煤层回采后产生的地下空间,是目前研究的一个热点。结合实际情况,采煤工作面上覆岩层破坏规律在垂直方向体现为冒落带、裂隙带、弯曲下沉带三带,水平方向岩层移动体现为煤壁支撑区、离层区、重新压实区三区,巧妙地... 如何充分利用煤矿地下煤层回采后产生的地下空间,是目前研究的一个热点。结合实际情况,采煤工作面上覆岩层破坏规律在垂直方向体现为冒落带、裂隙带、弯曲下沉带三带,水平方向岩层移动体现为煤壁支撑区、离层区、重新压实区三区,巧妙地利用地层移动规律,把采动空间转移到离层空间,利用破碎机、制砂机将煤矸石破碎加工,再利用球磨机制成浆液,进行高压注浆,实现采动空间到离层空间的转换,采用覆岩离层注浆充填的方式把煤矸石注入地下空间,秉承“从哪里来,到哪里去”的绿色开采思想,使煤矸石回归自然,达到对煤矸石的无害化处理。 展开更多

关键词 煤矸石 覆岩离层注浆充填技术 绿色开采

在线阅读 下载PDF 职称材料

极复杂地质条件下覆岩离层注浆可注性评价技术 被引量：2

13

作者 田瑞云 《煤炭与化工》 CAS 2022年第12期12-14,18,共4页

为保证新义矿业孤岛工作面覆岩离层注浆充填减沉的实施,解放建筑物下压煤。从钻井液漏失、电发测井、电视成像、注浆量与注浆压力耦合关系等方面进行分析,为采空覆岩离层可注性提供依据。通过在12030孤岛工作面临近采空区注浆形成充填平... 为保证新义矿业孤岛工作面覆岩离层注浆充填减沉的实施,解放建筑物下压煤。从钻井液漏失、电发测井、电视成像、注浆量与注浆压力耦合关系等方面进行分析,为采空覆岩离层可注性提供依据。通过在12030孤岛工作面临近采空区注浆形成充填平面,表明在高压注浆充填作用下采空区可形成条状支撑带,为孤岛工作面实施覆岩离层注浆充填不迁村开采提供前期依据。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 孤岛工作面 可注性评价

在线阅读 下载PDF 职称材料

覆岩离层注浆技术在赵庄煤矿采面中的应用 被引量：3

14

作者 花伟 《江西煤炭科技》 2023年第4期149-151,155,共4页

针对赵庄煤矿二号井2307工作面地表构筑物压煤问题,为提高煤炭资源回收率,应用覆岩离层注浆技术,通过减少覆岩离层量达到控制地表变形目的。依据现场条件合理确定采面覆岩离层注浆层位、注浆钻孔布置以及注浆参数,并进行工程应用。现场... 针对赵庄煤矿二号井2307工作面地表构筑物压煤问题,为提高煤炭资源回收率,应用覆岩离层注浆技术,通过减少覆岩离层量达到控制地表变形目的。依据现场条件合理确定采面覆岩离层注浆层位、注浆钻孔布置以及注浆参数,并进行工程应用。现场应用后,2307工作面开采影响区内地表得以较好控制,实现了构筑物压煤区域原煤安全回采,取得较好的经济及社会效益。 展开更多

关键词 综放开采 采空区 覆岩变形 覆岩离层注浆

在线阅读 下载PDF 职称材料

3501工作面采动覆岩离层注浆控制地面降沉技术

15

作者 彭虎 《江西煤炭科技》 2023年第4期156-158,162,共4页

霍尔辛赫煤业是山西焦煤动力煤重要保供矿井。该矿井开采范围内约一半煤炭资源上方存在构筑物和村庄,拆迁工作量大、难度大、费用高,对矿井的安全高效煤炭开采很不利。针对构筑物和村庄下覆压煤炭资源的这一难点,以长子焦化厂及陈家庄... 霍尔辛赫煤业是山西焦煤动力煤重要保供矿井。该矿井开采范围内约一半煤炭资源上方存在构筑物和村庄,拆迁工作量大、难度大、费用高,对矿井的安全高效煤炭开采很不利。针对构筑物和村庄下覆压煤炭资源的这一难点,以长子焦化厂及陈家庄村覆压下的五采区3501工作面为试点,应用覆岩离层注浆技术,控制地层沉降,解放出覆压区域的煤炭资源,以提高煤炭回收率,保护地表建筑及地表环境。实践表明,应用注浆技术后,3501工作面回采率由75%提升至89%,有效延长了矿井的服务年限。 展开更多

关键词 构筑物和村庄压煤 覆岩离层注浆 充填开采 关键层

在线阅读 下载PDF 职称材料

采动覆岩离层区注浆控制地面沉陷技术研究及应用 被引量：10

16

作者 吕毅 《煤》 2020年第8期28-31,共4页

煤炭开采所造成地表沉陷对人类的生存环境产生了一系列的消极影响,直接关系到矿区经济、社会和生态环境的可持续发展。我国生产矿井"三下"压煤约140亿t,传统的"三下"开采技术存在初期投资大、充填成本高、采充作业... 煤炭开采所造成地表沉陷对人类的生存环境产生了一系列的消极影响,直接关系到矿区经济、社会和生态环境的可持续发展。我国生产矿井"三下"压煤约140亿t,传统的"三下"开采技术存在初期投资大、充填成本高、采充作业相互干扰、工效低等问题,如何合理解决"三下"压煤开采问题一直是困扰煤矿企业的重要课题之一。夏店煤矿为解放矿井压煤资源,消除煤炭开采对建筑物、村庄的影响,提出采动覆岩离层区注浆充填新技术,并在3117工作面进行应用,成功释放压煤37.5万t,取得了巨大的经济和社会效益,为煤炭企业"三下"压煤的安全高效开采和矿山环境可持续发展指出一条新路,具有良好的推广应用前景。 展开更多

关键词 “三下”压煤 地表沉陷 覆岩离层区注浆

在线阅读 下载PDF 职称材料

巷内预置充填带无煤柱覆岩离层充填开采技术优化研究 被引量：3

17

作者 王朋飞 惠庆波 王志强 《煤炭工程》 北大核心 2013年第8期86-88,共3页

针对西山矿区为统筹解决地面沉降和留宽煤柱进行条带开采回采率之间存在的矛盾,在分析覆岩离层分区隔离注浆充填和巷内预置充填带无煤柱开采技术特点的基础上,提出巷内预置充填带无煤柱覆岩离层分区隔离充填开采技术,并根据实际资料,利... 针对西山矿区为统筹解决地面沉降和留宽煤柱进行条带开采回采率之间存在的矛盾,在分析覆岩离层分区隔离注浆充填和巷内预置充填带无煤柱开采技术特点的基础上,提出巷内预置充填带无煤柱覆岩离层分区隔离充填开采技术,并根据实际资料,利用FLAC3D进行数值模拟。结果表明,预置充填体上的矿山压力及其稳定性满足生产要求,该技术可以使煤炭回采率得到提高,井下环境更加安全健康,地表沉陷控制效果更加理想。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 巷内预置充填带 分区隔离充填开采 地表沉陷 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

离层注浆关键层判断方法研究 被引量：1

18

作者 党凯 《煤炭与化工》 CAS 2022年第8期74-76,共3页

离层注浆作为一种新兴开采技术,近几年在我国各矿区得到了运用。该技术首先研究岩石层中的运动和变形定律,然后根据“拱梁平衡”理论寻找上覆岩石的分离位置。在上覆分离层中填充介质,如:砂石、粉煤灰、脱硫石膏、煤矸石等,以减少上覆... 离层注浆作为一种新兴开采技术,近几年在我国各矿区得到了运用。该技术首先研究岩石层中的运动和变形定律,然后根据“拱梁平衡”理论寻找上覆岩石的分离位置。在上覆分离层中填充介质,如:砂石、粉煤灰、脱硫石膏、煤矸石等,以减少上覆地层的运动,从而实现控制与平稳地表的目标。关键层的判断对于注浆来说是至关重要的环节之一,本文将就离层注浆关键层的判断方法展开研究,进而为注浆充填参数设计提供理论依据。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 关键层 判断方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国“三下”采煤技术体系与工程实践

19

作者 郭文兵 胡玉杭 +3 位作者 胡超群 李龙翔 吴东涛 葛志博 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期19-38,共20页

我国“三下”(建筑物、水体、铁路等线性构筑物下)煤炭资源丰富,开展“三下”采煤技术研究、解放“三下”压煤对提高煤炭资源采出率、优化井下采掘布局、延长矿井服务年限等具有重要意义。总结了我国“三下”压煤开采技术以及建(构)筑... 我国“三下”(建筑物、水体、铁路等线性构筑物下)煤炭资源丰富,开展“三下”采煤技术研究、解放“三下”压煤对提高煤炭资源采出率、优化井下采掘布局、延长矿井服务年限等具有重要意义。总结了我国“三下”压煤开采技术以及建(构)筑物保护技术,包括部分开采、充填开采、协调开采、覆岩离层注浆技术以及地面保护、维修加固技术,并分析了各种“三下”采煤技术的优缺点和适用条件等。提出“三下”压煤开采造成建(构)筑物损害的源头是煤炭地下开采引起的覆岩破坏与地表移动,控制地表沉陷、研究地表移动变形规律是建(构)筑物下采煤的关键,减少覆岩破坏、准确预测覆岩破坏高度是水体(覆岩含水层)下安全采煤技术的关键。从经验公式、理论计算、现场实测等方面综合分析了“三下”采煤覆岩破坏与地表移动规律、地表移动变形预测、地面建筑物保护技术等。研究认为高效率、低成本、全固废、智能化覆岩离层注浆和充填开采、地下水原位保护等源头减沉控损技术将是我国未来“三下”开采技术的发展方向,并建立覆岩与地表移动变形的“天−空−地−井”一体化监测、预警机制,加强“三下”采煤工艺、全固废材料、技术与装备水平的提升,科学构建并不断完善绿色低碳、智能、安全高效的“三下”采煤技术体系。 展开更多

关键词 “三下”采煤 岩层移动 地表沉陷 采动损害与保护 覆岩离层注浆

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国煤矿开采沉陷控制技术研究现状与进展 被引量：2

20

作者 郭文兵 杨伟强 吴东涛 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第6期1-16,共16页

煤炭大规模、高强度开采造成的矿区地表沉陷、生态环境恶化,以及建(构)筑物、铁路、高压输电线路损坏等开采损害问题日益加重,资源开发和环境保护矛盾凸显,控制地表沉陷实现煤炭低损开采是行业发展的必然要求。针对我国煤矿开采沉陷控... 煤炭大规模、高强度开采造成的矿区地表沉陷、生态环境恶化,以及建(构)筑物、铁路、高压输电线路损坏等开采损害问题日益加重,资源开发和环境保护矛盾凸显,控制地表沉陷实现煤炭低损开采是行业发展的必然要求。针对我国煤矿开采沉陷控制技术,进行了系统分析与阐述,包括充填开采、协调开采、部分开采、覆岩离层注浆开采等方面,并详细探讨了各种沉陷控制技术措施的实施原理及应用方法,分析了地表沉陷控制各项技术的优点、存在问题、适用条件及研究进展。在此基础上,结合具体工程应用,对覆岩离层注浆技术、充填开采技术、协调开采技术的地表沉陷控制效果进行检验,指出了各项技术的局限性和发展趋势。研究结果表明:覆岩离层注浆减沉技术具有与井下采煤作业相互干扰小、可实现煤矿绿色开采、固废资源化利用等优点,正在被研究和推广应用。同时,我国地表沉陷控制技术在以下方面需要进一步加强研究,分别为低成本高性能充填材料研发和充填工艺优化、煤层开采地表移动变形规律研究及地表沉陷预测理论完善、高效的煤柱回收方法开发和煤柱长期稳定性提高、覆岩离层注浆工艺优化及浆液对地下水环境影响评估等。 展开更多

关键词 绿色开采 沉陷控制技术 覆岩离层注浆 充填开采 协调开采

在线阅读 下载PDF 职称材料