梅花井矿1102210运输巷过断层围岩控制技术研究

胡平 黄辉 张森 孙昊 黄海鹏

摘 要：以梅花井矿1102210运输巷掘进过DF8逆断层为研究对象，依据现场地质条件，提出采用超前注浆、提高巷道支护强度的方式对巷道围岩变形进行有效控制。现场应用后，巷道掘进迎头未出现淋水、积水问题，同时巷道顶底板、巷帮变形量分别控制在55 mm和92 mm以内，应用效果显著。

关键词：巷道掘进;逆断层;破碎带;注浆加固

中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）34-0094-03

Research on Surrounding Rock Control Technology of 1102210

Transport Roadway Passing Through Fault in Meihuajing Mine

HU Ping1 HUANG Hui2 ZHANG Sen2 SUN Hao2 HUANG Haipeng2

（1.National Energy Group Ningxia Coal Industry Co.， Ltd.，Yinchuan Ningxia 750002;2.National Energy Ningxia Coal Group Meihuajing Coal Mine，Lingwu Ningxia 751400）

Abstract： Taking the 1102210 transport roadway in Meihuajing Mine， driving through the DF8 reverse fault as the research object， according to the geological conditions on site， it was proposed to use advanced grouting and increase the roadway support strength to effectively control the roadway surrounding rock deformation. After the field application， the roadway excavation has no water spraying and water accumulation problems. At the same time， the deformation of the roadway roof and floor and the roadside were controlled within 55 mm and 92 mm， respectively， and significant application effects had been achieved.

Keywords： roadway excavation;reverse fault;broken zone;grouting reinforcement

斷层、褶曲等是巷道掘进中常见的构造，众多研究者以及工程技术人员对巷道掘进过断层技术、应力分布、围岩控制及安全技术措施等展开研究，并取得了丰硕的研究成果[1-2]。但是，由于煤层赋存条件存在差异，不同矿井过断层期间采取的围岩控制技术各有差异[3]。梅花井矿1102210运输巷掘进过程中受李家圈背斜、李家圈向斜以及DF8逆断层影响，掘进过断层过程中，围岩破碎，且顶板存在一定的淋水问题。为确保巷道掘进安全，矿井工作人员提出以超前注浆、强化支护为核心的围岩控制技术，并在现场应用中取得了显著成效。本文对矿井采取的过断层技术展开阐述，以期能为其他矿井提供一些有益借鉴。

1 工程概况

1102210工作面为梅花井煤矿2-2煤组南翼第五个工作面。东边为实体煤（未来2102202工作面区域）;南边切眼距井田边界103～165 m;西边为1102208工作面（未采动），留有30 m保护煤柱;北边以设计停采线为界（距1102210工作面运输巷施工联络巷50～270 m）;上覆2-1煤组未采动。采面底板标高为+868～+1 083 m，对应地面标高为+1 356～+1 391 m。

1102210运输巷长3 868 m，按照设计方位沿2-2煤顶板掘进。根据地质资料显示，运输巷掘进过程中煤层厚度变化范围为2.37～3.70 m，平均有益厚度为3.28 m，局部夹1层夹矸，厚度为0.12 m。其中，0～1 676 m范围内煤厚为2.37～3.5 m（局部夹1层夹矸），1 676～3 868 m范围内煤厚为3.50～3.70 m。预计1102210工作面运输巷掘进至2 220 m位置将揭露DF8逆断层（[H]=7.5 m，67°∠N34°）。断层影响区域内岩性破碎，裂隙发育，顶板会出现不同程度的淋水问题。在揭露断层过程中，掘进层位由断层上盘2-2煤过渡至下盘2-2煤顶板，巷道通过断层面进入下盘，在一定范围内为俯斜掘进。2-2煤顶底板岩性参数见表1。

2 断层破碎带支护技术研究

为了确保巷道安全、快速通过断层破碎带，本文提出采用超前注浆+锚网索超前支护+U型钢方式对围岩进行控制。

2.1 注浆加固

2.1.1 注浆孔布置。根据1102210运输巷掘进地质条件以及已有地质勘探资料，巷道掘进过断层破碎带长度约为60 m，掘进过断层期间顶板会出现一定的淋水情况。为了确保巷道掘进安全，降低淋水及断层破碎带的影响，提出采用预注浆方式提升围岩强度。在掘进工作面迎头布置5个孔深均为10 m的注浆孔，仰角均为3°，孔径85 mm。巷道掘进8 m后开始下一轮注浆，确保注浆孔有2 m重叠距离。具体注浆孔布置见图1。

2.1.2 注浆参数