西部矿区可注断层破碎带注浆加固特性试验研究

作     者：范铭今 陈军涛 古海龙 唐道增 韩港 张树强 李光强 FAN Mingjin;CHEN Juntao;GU Hailong;TANG Daozeng;HAN Gang;ZHANG Shuqiang;LI Guangqiang

作者机构：山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 煤炭科学研究总院有限公司北京100013 山东能源兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿山东济宁273512 山东能源新矿内蒙古能源有限责任公司鲁新煤矿内蒙古锡林郭勒027399 山东能源新汶矿业集团有限责任公司邱集煤矿山东德州251105 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2025年第56卷第1期

页      面：155-163页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52104203) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2022ME140) 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室资助项目(2021-CMCU-KF015) 

主　　题：含水层改造 注浆加固 砂岩水害 水资源保护 养护龄期 

摘      要：注浆改造含水层是治理西部矿区砂岩水害最为直接且有效的手段。为了探究不同因素对西部矿区可注断层破碎带注浆加固特性的影响,设计了可注性试验、单轴抗压强度试验、渗透性试验来研究不同因素对浆液可注性和在完全可注的前提下注浆加固效果的影响规律及结果。研究结果表明:水灰比为1.5∶1时,注浆加固体的强度已达到现场应用的标准,并与水灰比为1∶1时的抗渗效果几乎相同且良好;在养护龄期为14 d时,水灰比为1∶1、1.5∶1这2种情况下的注浆加固体强度均达到现场应用的标准,并与养护龄期为28 d时的抗渗效果几乎相同且良好。根据研究结论和现场实际,选择水灰比为1.5∶1的浆液应用到注浆工程中,注浆后各钻孔吸水率均不大于临界值0.01 L/(min·m·m)且注浆量由平均1317.81 t下降至平均80.2 t,注浆效果明显且良好,为矿井安全开采和西部矿区水资源生态保护提供了保障。