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煤层邻近基岩风化带地面预注浆加固与矿压显现特征研究
煤层邻近基岩风化带地面预注浆加固与矿压显现特征研究
摘要：煤层开采过程中，煤与基岩之间存在一定的接触面积，当矿压显现时容易导致基岩风化带地面下沉和破碎现象，从而对矿井安全生产构成威胁。本研究通过对沈阳某煤矿的实地调查和研究，探讨了在煤层邻近基岩风化带进行地面预注浆加固的可行性，并分析了矿压显现的特征。
一、引言
煤层开采过程中，矿压是一直困扰矿工的难题。矿压的显现，除了直接危害到矿井的安全生产，还会导致基岩风化带地面下沉和破碎现象，进一步加剧矿井的安全隐患。因此，预防和控制矿压显现，以及加固基岩风化带地面，具有重要的研究和应用价值。
二、煤层邻近基岩风化带地面预注浆
1.基本原理
煤与基岩之间的接触面积大大增加了矿压显现的危险性，因此采取措施加固煤层邻近基岩风化带地面是十分必要的。预注浆是一种有效的加固方法，其基本原理是在地面上预先注入浆液，通过浆液与地下岩层中的空隙结合，形成固结体，从而增强了基岩风化带的承载能力。
2.加固效果分析
通过对某煤矿进行地面预注浆加固实践，结果表明，在煤层邻近基岩风化带采用预注浆加固方法后，能显著减少地面下沉和破碎现象，提高了基岩风化带的稳定性和承载能力。因此，地面预注浆加固是一种有效的矿压控制和基岩风化带地面加固手段。
三、矿压显现特征分析
1.矿压形成机理
煤层开采过程中，随着采空区的不断扩大，煤与基岩之间的接触面积增加，煤与基岩之间的应力分布逐渐发生变化，从而导致矿压的显现。矿压主要表现为地面下沉、基岩风化带的破碎和煤柱变形等现象。
2.矿压显现特征分析
通过实地观察和研究，发现矿压显现主要表现为基岩风化带的地面下沉和破碎，同时伴随着煤层与基岩之间的相对滑动现象。矿压显现的特征可以通过地面移位监测、岩体变形监测等手段进行实时监测和预测。
四、结论
本研究通过对沈阳某煤矿的实地调查和研究，得出以下结论：
1.地面预注浆加固是一种有效的矿压控制和基岩风化带地面加固手段，能显著减少地面下沉和破碎现象，提高地下岩层的承载能力。
2.矿压显现主要表现为基岩风化带的地面下沉和破碎，伴随着煤层与基岩之间的相对滑动现象，可以通过地面移位监测和岩体变形监测等手段进行实时监测和预测。
参考文献：
[1]王进,王强,李明等.煤层邻近基岩风化带地面沉降原因分析[J].煤炭技术,2020,39(02):81-84.
[2]杨文,张宪〖KG-2]一.煤层邻近基岩风化带地面预注浆加固技术研究进展[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2021,37(01):101-106.
[3]DawsonB.,KohlerJ.,（2005）.Subsidenceandstratacontrol[M].UnitedKingdom:SRI/ICCC&N.STRUCS,Leicester.
[4]田平华,徐爱明,曲秀峰.矿压显现过程及机理研究进展[J].煤炭学报,2021,46(08):72-80.