[發明專利]破碎煤巖體注漿方法及系統

無效

• 申請號: 201210096976.4
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102635327A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 康紅普;馮志強;楊景賀;呂華文;張鎮
• 申請（專利權）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 韓國勝;王瑩

技術領域

本發明涉及煤礦開采技術領域，特別是涉及一種破碎煤巖體注漿方法及系統。

背景技術

在煤礦開采過程中經常遇到斷層、褶曲及裂隙發育帶等地質構造，煤巖體松散破碎，極易出現大面積冒頂、片幫及突水事故，嚴重威脅煤礦井下安全生產。對破碎煤巖體實施注漿加固是解決上述問題的有效途徑。根據注漿材料可分為兩大類：水泥注漿與化學注漿。水泥類注漿材料由于固化時間長、不能注入細小的裂縫等缺點，不適用于煤巖體快速加固。化學注漿材料屬于有機高分子材料，包括聚氨酯、環氧樹脂、脲醛樹脂等，主要通過壓力或化學滲透作用灌入煤巖體裂隙中，能在較短的時間內固結并達到較高的強度，使松散破碎圍巖膠結成連續體?；瘜W注漿材料具有黏度低、滲透性好、強度增長快、粘結強度高、變形性好等優異的性能，已在煤礦、隧洞、水利水電、鐵道、市政等工程領域中得到較廣泛的應用。

目前，針對采煤工作面破碎煤巖體超前加固所采取的注漿方式都是淺孔注漿。一般鉆孔深度在2m-5m，在采煤工作面注漿，隨注隨采。不僅不能從根本上解決斷層、褶皺及裂隙發育帶等構造帶帶來的安全隱患，而且影響采煤工作面的正常生產，降低了煤礦生產效率。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是如何提供一種工藝簡單、成本較低、且不會影響采煤工作面作業的破碎煤巖體注漿方法及系統。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種破碎煤巖體注漿方法及系統，在回采工作面前方的回采順槽的破碎煤巖體上進行注漿，其注漿方法包括：

步驟1、采用鉆頭在所述破碎煤巖體上進行鉆孔，并鉆出一深孔；

步驟2、在所述深孔內插入連接有射漿管和注漿管的封孔器，所述射漿管連接在所述封孔器的前端，所述注漿管連接在所述封孔器的末端，注漿管的另一端與化學注漿機連接；

步驟3、根據所述深孔的深度分段進行封孔和注漿：開啟化學注漿機對封孔器進行加壓封孔，當達到推動堵片的設計壓力時堵片被推開，射漿管對所述深孔進行注漿。

其中，所述注漿管的兩端分別采用絲扣與封孔器和化學注漿機連接。

其中，所述化學注漿機包括兩種漿液，所述兩種漿液經注液三通注入靜態混合器進行混合后通過注漿管注入封孔器。

其中，所述深孔的深度為15～40m。

其中，所述化學注漿機的注漿泵由風壓提供動力。

本發明還提供一種破碎煤巖體注漿系統，包括深孔、封孔器和化學注漿機；所述深孔位于回采工作面前方的回采順槽的破碎煤巖體上，其開口朝下；所述封孔器的前端連接有射漿管，其末端連接有注漿管，所述封孔器位于所述深孔內，用于封孔，所述射漿管用于對鉆孔進行注漿，所述注漿管的另一端與化學注漿機連接，所述化學注漿機用于提供漿液以對封孔器進行加壓并注漿。

其中，所述封孔器包括連接套、堵片、芯管、膠筒和閥座，所述連接套和閥座分別位于所述芯管的兩端，所述連接套與所述射漿管連接，所述閥座與所述注漿管連接，所述堵片通過第一扣壓環安裝在連接套和芯管的連接處，所述膠筒在所述芯管的外部，所述芯管的管壁上設有出液孔。

其中，所述化學注漿機包括注漿泵、注漿桶、注液三通和靜態混合器，所述注漿泵與注漿桶連接，所述注漿桶包括兩個注漿桶體，每個注漿桶體內分別盛裝一種漿液，所述兩個注漿桶體分別通過排液管與注液三通連接，所述注液三通的另一出口與靜態混合器連接，所述靜態混合器通過高壓膠管與注漿管連接。

其中，所述注漿管的兩端分別采用絲扣與封孔器和化學注漿機連接。

其中，所述注漿泵由風壓提供動力。

(三)有益效果

上述技術方案提供的一種破碎煤巖體注漿方法及系統，在回采工作面前方的回采順槽的破碎煤巖體上進行鉆孔，并采用分段注漿，工藝簡單，成本較低，且不會影響采煤工作面作業；進一步地，注漿管的兩端分別采用絲扣與封孔器和化學注漿機，可避免注漿管與封孔器分離時后續的注漿管脫落，同時可使封孔器末端的注漿管順利拔出以不對下一段的注漿作業造成影響。

附圖說明

圖1是本發明破碎煤巖體注漿系統的結構示意圖；

圖2是本發明封孔器的結構示意圖；

圖3是本發明的工作原理圖。