一种煤矿帷幕注浆方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111237010A(43)申请公布日2020.06.05(21)申请号202010066566.XE21B47/022(2012.01)(22)申请日2020.01.20E21B47/00(2012.01)(71)申请人中煤科工集团西安研究院有限公司地址710075陕西省西安市高新技术产业开发区锦业一路82号(72)发明人姬中奎柴建禄姬亚东刘柏根孙洁奚方喆薛建坤赵宝峰罗安昆薛小渊(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公司61114代理人黄秦芳(51)Int.Cl.E21F15/00(2006.01)E21B7/04(2006.01)E21B7/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种煤矿帷幕注浆方法(57)摘要本发明属于矿井防治水技术领域，具体涉及一种煤矿帷幕注浆方法。以解决现有技术方法存在的布孔依据不足缺乏针对性、浆液搭接性和控制性不好、帷幕可靠性差、无效工程量大等问题。本发明先确定两侧帷幕线，沿帷幕线施工定向水平孔，从地面对空推段施工定向垂直孔，垂直孔前端设置探测装置，分析小窑采巷连通情况，先封堵垂直探测孔，再从地面施工注浆孔，最后施工水平检查孔。本方法的优点是布孔依据充分、针对性强、浆液控制性好、无效工程量小。CN111237010ACN111237010A权利要求书1/1页1.一种煤矿帷幕注浆方法，其特征在于：包括以下步骤：1）确定帷幕区域两侧的帷幕边界线，在帷幕边界线正下方的小窑煤层中顺煤层施工若干个水平探查孔，记录钻孔所揭露的各个空推段的空间位置，同一条帷幕线边界上相邻水平探查孔的水平段在煤层中要无间断搭接；2）从地面布置垂直探测孔，使钻孔命中空推段，钻孔进入空推段后观测并记录掉钻情况，水平探查孔空推段和垂直探测孔掉钻段即为小窑采空区的小窑巷道；3）从垂直探测孔中提出钻具，将套管顺垂直探测孔下放至小窑巷道处，在地面将套管悬挂固定在小窑巷道顶板；4）从套管中下入测斜仪，测斜仪前端固定设置有测距仪，测距仪垂直于测斜仪轴向，其发射端和接收端均与测斜仪垂直；5）测斜仪后端连接钻杆，钻杆带动测斜仪顺套管进入小窑巷道中，自上而下进行探测：先在起始点某个高度360°旋转，通过测斜仪探测方位角、井斜角，通过测距仪测量采空区煤壁与测距仪之间的间距，然后逐步下放测斜仪，重复以上操作，直到完成钻孔在巷道中不同高度的方位角、井斜角和距离的测量；6）根据钻杆长度、测斜仪长度、方位角、井斜角和煤壁与测距仪的距离，处理数据后可得出钻孔所揭露的小窑采空区巷道的形状和巷道延伸方向；7）重复步骤2）到步骤6），完成所有垂直探测孔的测量及数据处理工作；8）根据垂直探测孔所揭露的小窑采空区巷道形状和巷道延伸方向，得出两侧帷幕边界线上各垂直探测孔处巷道的贯通关系，根据垂直探测孔处巷道贯通关系布置注浆孔；9）对两侧垂直探测孔进行注浆，通过反复注浆将两侧垂直探测孔所揭露的采巷注实填满，使该处小窑巷道全断面被充填；10）采用定向钻探方法施工垂直注浆孔，使注浆孔准确命中目标小窑采巷；11）从注浆孔中下入注浆管至巷道中，从注浆管内向巷道注入浆液，当浆液从孔口返出时提出注浆管，反复向注浆孔中补充浆液，使浆液可返出孔口；12）所有注浆孔完成注浆后，在隔离区域中部施工水平检查孔（6），若水平检查孔（7）所探测到的遗漏巷道，按照步骤2）~10）进行补充注浆。2.根据权利要求1所述的一种煤矿帷幕注浆方法，其特征在于：所述步骤8）中，探测到帷幕线两侧2个或以上的垂直探测孔之间小窑巷道贯通，则在2个或以上垂直探测孔之间，布置1个注浆孔；根据权利要求1或2所述的一种煤矿帷幕注浆方法，其特征在于：所述步骤8）中，探测到垂直探测孔之间小窑巷道不贯通，则在每个垂直探测孔所探巷道的帷幕边界线内侧布置1个注浆孔。3.根据权利要求3所述的一种煤矿帷幕注浆方法，其特征在于：所述测距仪可为激光测距仪、红外测距仪或超声波测距仪。2CN111237010A说明书1/4页一种煤矿帷幕注浆方法技术领域[0001]本发明属于矿井防治水技术领域，具体涉及一种煤矿小煤窑采空区的帷幕注浆方法。背景技术[0002]我国煤炭事业经过多年的发展，目前煤矿周边小煤窑采空区问题日益突出。小煤窑一般在矿井开发早期就已经开始采掘，受技术水平和生产投入所限，小煤窑一般是在井田浅部进行小规模简单式开采，开采方式基本为巷采，一个巷采头留下一个类似于“老鼠洞”的巷道，采掘后不做记录也没有资料，受采深限制及政策影响，小煤窑多数已停产多年。小煤窑采空区带来的最大问题是老空区隔离问题，与小煤窑相邻的正规矿井会通过密闭墙将自身采掘系统与外部小煤窑隔开，避免漏风引起煤层自燃。但密闭墙只能隔离空气不能隔水，一旦小煤窑发生突水