煤炭科学技术

作者：郭文兵, 吴东涛, 郭明杰, 胡玉杭, 杨伟强, 王比比,

关键词：“三软”厚煤层, 软硬交互覆岩, 覆岩离层, 多层位注浆, 保护层, 沉陷控制,

采动覆岩离层注浆中注浆层位精准识别及保护层厚度合理确定，对防治地表沉陷、保护地表建（构）筑物具有重要意义。为了实现覆岩多层位离层精准注浆减沉，基于组合梁理论改进了离层位置判别方法，确定了覆岩多层位离层注浆充填位置；通过弹性薄板理论，建立了覆岩离层注浆保护层采动岩体结构力学模型；构建了覆岩多层位离层注浆充填空间的等效模型，并根据注浆空间上位岩层和下位岩层破断规律，给出了充填空间的最小和最大总体积；采用概率积分法并结合地表实际监测结果，评价了“三软”厚煤层覆岩多层位离层注浆效果，并对郑州矿区裴沟煤矿22151工作面开展了实例分析。结果表明：钻孔窥视验证了多层位离层注浆位置的准确性，在距煤层152.6 m中粒砂岩底部和距煤层168.6 m处细粒砂岩下方之间成功实施覆岩多层位离层注浆；工作面在开采厚度为7.1 m时，保护层厚度为25.2 m能够实现覆岩离层注浆工作的安全实施；理论计算注浆量为9.5×104～14.7×104 t，实际工程注浆量约为13.3×104 t，注采比约为0.41；采用覆岩多层位离层注浆开采后，地表最大下沉量为649.8 mm，大部分民房处地表最大水平变形值处于Ⅰ级损害程度内；覆岩多层位离层注浆开采地表沉陷控制效果显著，减沉率约77.91%。

来源：2025年第5期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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