多源物性耦合下深部三软煤层底板地面注浆定量评价体系研究

徐福建 （ 郑州煤电股份有限公司芦沟煤矿 ）

https://doi.org/10.37155/2811-0609-0517-76

Abstract

针对郑州深部三软煤层底板地面定向注浆隐蔽性强、现有检测手段单一、仅能定性判别、缺少多维度 定量评判标准的行业难题，以芦沟煤矿31采区31071工作面工程为依托，提出多源物性耦合评价思路，综合煤岩室 内力学试验、井下瞬变电磁与高密度电法全域探测、钻孔高压压水渗透测试、采动-渗流耦合数值模拟多源检测手 段，系统揭示岩层力学、渗透、电磁多源物性内在耦合规律，阐明浆液充填与岩体微观交互机制，建立电阻率、吕 荣值、突水系数多级量化判定阈值，构建集全域物探普查、定点钻孔定量校核、数值安全模拟、理论验算于一体的 底板注浆定量评价体系。试验结果表明：底板泥岩抗拉强度仅0.630MPa，为原生突水薄弱带；含水破碎区呈低阻响 应，浆液固结岩体表现高阻特征，渗透系数降幅可作为注浆质量核心定量指标；工程应用后工作面奥灰突水系数降至 0.04～0.05MPa/m，远低于0.1MPa安全阈值。该体系突破单一检测手段局限性，实现深部三软煤层底板注浆效果从定 性筛查到多源耦合定量综合评判，可为新密煤田同类高承压水矿井区域治理提供标准化检测技术支撑。

Keywords

深部三软煤层；底板地面注浆；多源物性耦合；压水试验

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