[發明專利]大段高多組含水層分段下行注漿法

有效

• 申請號: 201310714779.9
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103696775A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 肖西遠;祖玉喜;李天榮;閆振斌;張景軍;康廣輝;謝洪波;張彥華;宋連英
• 申請（專利權）人: 中煤第一建設有限公司
• 主分類號: E21D5/04
• 分類號: E21D5/04
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本發明涉及一種大段高多組含水層分段下行注漿法，屬地層注漿堵水施工技術。主要適用于對于地層孔隙水采用大段高（含水層厚度大于120m）注化學漿液，這一注漿技術可為類似地層堵水工作提供有效的借鑒經驗，更是工作面預注漿技術的一個重要的補充。

背景技術

隨著礦山地下工程開采規模的擴大，越來越多的工程常常遇到各種含水層、砂巖裂隙、孔隙水、灰巖溶洞水、斷層破碎帶水、巖溶陷落柱水、老空水等復雜地層，這些地層往往水源豐富，涌水量大，可能引起突水、坍塌、冒落等事故，甚至造成淹井和人員傷亡等安全事故。地層注漿堵水施工技術，是治理這些復雜地層，消除可能發生或已經發生水害的有效技術方法之一。

當立井井筒含水層較多，且層間距較大或埋深較深的條件下，治水方法使用其他方法，如凍結法、地面預注漿法，其工期較長或成本較大。對于這類井巷、硐室堵水，工作面預注漿是首選的方法。

隨著國民經濟的發展，能源需求越來越多，淺部井田大部分已開發，而煤炭資源不能再生，新建井筒越來越深，地質條件相應較差。特別是西北地區，開采的是侏羅系延安組煤層。侏羅系地層成巖時間較晚，巖石為半成巖、弱固結狀，井幫圍巖遇水易泥化、塌幫。含水層的性質與石炭二疊系地層有差別。石炭二疊系含水層一般是膠結程度較硬的砂巖，含水層以裂隙水為主，其單層厚度不超過50m。而侏羅系含水層一般是砂泥質膠結的細砂巖、中砂巖、粗砂巖、礫巖含水層，以孔隙水為主，厚度較大，如彬縣西北的崔木、邵寨等礦井，侏羅系洛河組全段含水，厚度250-300m，寧夏銀川南部直羅組強含水層厚度120m左右，內蒙古大多數礦井的侏羅系含水層單層厚度都超過100m。河南、安徽、山東等地較深的井筒，上部覆蓋有厚層侏羅系含水層。這些地層由于地質條件復雜，注漿治水又是隱蔽工程，施工中往往由于理論和經驗不足，帶有盲目性和隨意性，致使有些注漿工程尤其是軟巖孔隙水注漿，花了很大代價，但未達到預期效果。

發明內容

本發明提供一種大段高多組含水層分段下行注漿法，具有費用低、施工速度快、社會效益好等特點。

本發明是以如下技術方案實現的：一種大段高多組含水層分段下行注漿法，具體步驟如下：

1）打注漿孔；注漿孔分內外兩圈布置，內圈孔的圈徑、孔數小于外圈孔，內圈孔的徑向角大于外圈孔；外圈孔用于封堵孔隙水、裂隙水；采用大段高鉆孔；打鉆采用液壓坑道鉆機，鉆進速度10m/h，具有自動卸桿的功能，孔深150m；注漿孔符合大段高鉆注的條件；

2）在注漿孔中安裝注漿管，并將注漿管與注漿機連接，在注漿機和注漿管間設止漿墊；止漿墊須能承受注漿終壓；井筒內注漿管路采用Φ51×6mm無縫鋼管，孔口管連接的球閥壓力為32Μpa；濾水層內的濾水桶采用Φ325mm或Φ273mm鋼管制作，上端焊接高壓法蘭，下端封閉；

3）注漿：注漿壓力選用地下水靜壓力的2-4倍；前期封堵較大裂隙，取靜水壓力的2倍；后期針對小裂隙、孔隙，取靜水壓力的3-4倍；所述的注漿機的最大壓力的2/3需達到終壓，防止因滿負荷長時間運轉造成機具故障；對可注性好的地層，選用2臺注漿機同時進行注漿，縮短注漿時間；漿液的攪拌采用井筒澆筑砼用的2臺混凝土攪拌機并設置一個二級攪拌站。

本發明的有益效果是：工作面大段高預注漿對不同深度的含水層，具有靈活性、針對性，并且具有節約費用及工期等優點，與短段高比減少了工序轉換發生的一系列問題，如反復停工，復工，職工培訓上崗，設備材料的維護、采購等。因此，工作面大段高軟巖注漿給各類不同深度的復雜含水地層治理探明了一條新的途徑。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

附圖1是大段高多組含水層分段下行注漿法的注漿孔分布圖。

圖中：1、外圈注漿孔，2、內圈注漿孔。

具體實施方式

一種大段高多組含水層分段下行注漿法，具體步驟如下：

1）打注漿孔；如圖1所示，根據所注地層的水文地質的特點設置注漿孔，注漿孔分內外兩圈布置，內圈注漿孔2的圈徑、孔數小于外圈注漿孔1，內圈注漿孔2的徑向角大于外圈注漿孔；外圈注漿孔用于封堵孔隙水、裂隙水；采用大段高鉆孔；打鉆采用液壓坑道鉆機，鉆進速度10m/h，具有自動卸桿的功能，孔深150m；注漿孔符合大段高鉆注的條件。還可以設置終孔對上層巖性破碎，噴巖石碎塊段進行加固。