倾斜厚煤层底板注浆改造技术在汾源煤业的应用

郝甲飞，刘彦俊

(1.霍州煤电集团晋北煤业有限公司，山西 霍州 031400；2.霍州煤电集团技术研究院，山西 霍州 031400)

0 引言

汾源煤业5-101工作面为矿井+1 100 m水平首采工作面，走向长940 m，倾斜宽105 m，地面标高+1 560～+1 670 m，开采煤层为太原组5号煤层，煤层厚度约10.5 m，属于特厚煤层，开采方法为综采放顶煤，工作面底板标高+1 230～+1 300 m，低于奥灰静水位标高(奥灰静水位标高+1 466 m)，带压值1.66～2.36 MPa，5号煤层底板距下覆奥灰顶面平均间距为65 m，突水系数为0.036～0.046 MPa/m，小于0.06 MPa/m，位于带压开采安全区域。5-101工作面煤层整体为单斜构造，煤层走向N6°E，倾向西南，倾角为32°～42°，平均35°，属于高角度倾斜煤层。工作面掘进期间共揭露9条断层，落差<5 m的断层3条，落差5～10 m的断层4条，落差>10 m的断层2条。

5-101工作面主要含水层组为奥陶系中统石灰岩岩溶含水岩组、太原组、山西组砂岩、石灰岩裂隙含水岩组、二叠系、三叠系砂岩裂隙含水岩组以及第四系全新统砂砾石层孔隙含水层。其中,奥陶系中统石灰岩岩溶含水岩组是对本工作面影响最大的含水层组。

5号煤层底板与奥灰间主要岩性有煤层、泥岩、砂质泥岩、铝土泥岩、砂岩、灰岩等组成，泥岩类岩石占比较大，且松软破碎。

1 突水危险性分析

1.1 围岩多段松软、破碎

工作面附近施工有SW1、SW2和SW3水文钻孔，5号煤至奥陶系灰岩间岩层松软、破碎，泥岩所占比例达70%左右，泥岩抗压、抗剪强度小于砂岩1倍以上，即抵御底板奥灰水压的骨架刚性岩层力量不够，5号煤层底板至奥灰顶面下岩层岩石强度划分见表1。

表1 5号煤层底板至奥灰顶面下岩层岩石强度划分

1.2 临近矿井曾经出现过奥灰水淹井事故

临近矿井大远煤业开采上组煤(2号煤)，2号煤至奥陶系灰岩间距109～143 m之间，突水系数0.015～0.059 MPa/m。……