淮北矿区超厚火成岩隔离注浆减灾关键技术研究与应用

本文主要探讨了淮北矿区在面对部分矿井开采时遇到的严峻挑战——在厚度达到120~170米且单向抗压强度高达120 MPa的坚硬火成岩下进行采煤的安全问题。火成岩的完整性良好，导致在开采过程中，由于岩层悬顶，煤层承受的载荷会形成应力集中，加之开采深度较大，这使得矿井的安全生产面临着巨大的威胁。针对这一问题，研究者提出了一种创新的减灾技术——隔离注浆充填减灾技术。 具体而言，该技术通过在已开采的工作面与待开采工作面之间设置隔离煤柱，首先对已开采的工作面进行注浆充填，以消除因开采活动产生的离层空间。这样做的目的是在后续开采中，通过注浆充填对火成岩形成有效的支撑，减少其对实体煤的直接压力，从而降低动力灾害的发生风险。试验结果显示，通过地面9个注浆钻孔注入471,994立方米的粉煤灰到采动离层带和采空区，成功安全地开采了56.3万吨煤炭，显著消除了采区的动力灾害威胁。 这项研究对于理解极端条件下火成岩下矿难的成因机制以及采取有效的灾害控制措施具有重要的实践意义，也为其他类似地质条件下的矿产开采提供了宝贵的参考经验。通过隔离注浆充填技术的应用，淮北矿业集团能够在保障矿工生命安全的同时，提高资源开采效率，实现经济效益与安全性的双重提升。在未来，这一技术可能被广泛应用于全球各地面临相似地质挑战的煤炭开采项目中，为行业的发展做出贡献。