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煤层底板超前注浆加固定向孔注浆工艺技术
煤层底板超前注浆加固定向孔注浆工艺技术
摘要
随着煤矿深度的增加和煤层开采的不断扩大，煤矿底板动态变形加剧，从而导致了地面上的地面沉降、地表裂缝、地震和地面塌陷等严重安全问题。本文介绍了一种煤层底板超前注浆加固定向孔注浆工艺技术，该技术旨在强化煤层底板的结构力学性能，减少煤层底板的变位和变形，从而防止地面塌陷、地表裂缝等问题的发生。
关键词：煤层底板；超前注浆；固结体；注浆材料；定向孔
一、介绍
煤矿开采是重要的能源资源开发方式，但是在煤炭生产过程中，很容易引起安全问题。其中，随着煤矿深度的增加和煤层开采的不断扩大，煤矿底板动态变形加剧，从而导致了地面上的地面沉降、地表裂缝、地震和地面塌陷等严重安全问题。因此，加强煤层底板的抗变形性能、阻止煤层底板的变位是煤矿安全的重要问题。
煤层底板超前注浆加固定向孔注浆技术可以减少煤层底板的变形和变位，从而实现煤矿的安全生产。
二、煤层底板超前注浆加固定向孔注浆技术的使用条件
1.底板煤层的气体含量不高（<10%）。
2.采动区域的顶板和底板较异性，并且煤层必须在现场进行预加固。
3.采煤工作面上轮廓线变化大，煤厚度、倾角、硬度变化大。
4.煤层地质条件较稳定，未出现突水、突瓦斯等大喊声。
5.煤层发育规律明确，注浆区域已分为高、中、低三部分。
6.注浆孔直径小于60mm。
三、煤层底板超前注浆加固定向孔注浆技术的工艺
该技术分为以下五个部分：
1.预注浆。
在超前施工前,钻孔在底板附近区域三角形内分别进行注浆,并将其加固。这样,可有效防止煤层底板的移位。
2.水平钻孔。
依据设计要求，在地下进行水平钻孔，而不是直径较小而固定均布的穿孔区域。水平钻孔的目的是为了确保注浆剂扫描整个注浆孔，从而加固煤层底板。
3.注浆剂加固煤层底板。
在施工中，在水平钻孔上进行，注射间隔为l~2m，注射压力为0.05~0.10MPa，注射混合物为水泥砂浆。
4.煤层底板预防接口处理。
当首次注浆材料完全干燥时，在注浆基础上建立煤层底板预防界面。保护防水性能，减少防水接水。
5.煤层底板测试排水。
在测试煤层底板的排水性能之后，修复喷洒支架，应对完全稳定的煤层底板。
四、技术应用效果
1.加强煤层底板的结构力学性能。超前注浆可增加煤层底板的抗剪强度、刚度和承载能力。
2.稳定煤层底板变形。采用超前注浆技术，可有效地增加煤层底板的变形约束能力，达到稳定地下空间和地面的目的。
3.加快采煤工作面续采进度。煤层底部抗变形高可提高进度、减少维护。
4.减少生产停顿时间。超前注浆技术，能降低突泥现象，从而保证生产周期的正常运转。
五、煤层底板超前注浆加固定向孔注浆技术的建议
1.针对不同地质条件,制定不同注浆计划,确保施工前提供对煤层底板的详细描述及修图。
2.工人技能培训和安全教育。
3.检查施工现场煤粉防爆硬化程度,地质色差度、钻进及注浆进度调节、剂型和剂量。注浆加固后,监测变形,确定注浆是否有效,并查找原因。
4.定期检查维护注浆孔和注浆管道，以保证超前注浆技术的长期稳定性。
结论
在煤矿生产中，对于煤层底板的注浆加固技术具有重要意义，尤其是超前注浆加固技术，在提高煤层底板的抗剪强度、刚度和承载能力方面具有显著的效果。在煤炭生产中，有一个非常广阔的应用前景。