富水断层破碎带井筒围岩控制

作者：曹树刚; 洛锋; 程崇胜; 李国栋; **

来源：岩石力学与工程学报, 2014, 33(08): 1536-1545.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2014.08.004

• 采矿工程
• 主斜井
• 断层破碎带
• 灾变机制
• 顺序–联合控制
• 变角伞状超前注浆

针对云南某新建煤矿富水断层破碎带垮塌井筒的修复难题,通过现场调研及数值模拟研究,分析富水断层破碎带井筒围岩垮塌灾变机制,提出此类地质及工程条件下围岩控制基本原则和"顺序–联合"控制方法。研究认为:(1)断层破碎围岩受水致弱化作用后泥化严重,松散体自承能力低,塑性流动显著,是造成围岩失稳及滑移的根本原因;多次低强度无效巷修并开挖造成冒落高度增加,活化断层裂隙,导通局部含水层,是造成破碎区段大面积垮塌及涌水的直接原因;(2)破碎围岩失稳滑移过程中存在"应力快速卸压区"、"应力过渡区"及"应力集中区",控制重点在于针对"应力卸压导水区"进行治水封堵及岩体加固,提高其自身承载能力,降低后期支护载荷;(3)采用滞后变形区一定距离的变角伞状超前注浆预处理,可实现堵水和加固围岩双重目的。临时支护可为后期一次、二次支护提供空间和时间;(4)适时采用衬砌预埋注浆管方式对破碎围岩内可能存在的空洞进行壁后二次注浆回填和加固,可以提高"围岩–支护体"整体承载能力。

• 单位
  重庆永荣矿业有限公司; 河北工程大学; 重庆大学; 中煤科工集团重庆研究院有限公司; 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室