[發(fā)明專利]廣域水下煤巖深孔承壓微爆注漿堵水方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710183670.5
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106761852B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊敬軒;劉長友
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21D11/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.一種廣域水下煤巖深孔承壓微爆注漿堵水方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

1)針對特定的富水礦區(qū)或隧道施工條件，明確注漿堵水空間范圍，設(shè)計(jì)鉆孔布置參數(shù)，確定合理孔深、孔間距、層位、傾/仰角度以及孔徑參數(shù)；采用大功率鉆機(jī)進(jìn)行順序打孔作業(yè)，嚴(yán)格控制鉆機(jī)打鉆精度；

2)鉆孔布置完畢，裝藥前，對爆破孔預(yù)先清掃，清除孔內(nèi)殘余煤巖粉，順序裝入定量固體炸藥，同步安裝注液管和排氣管，并將導(dǎo)爆索聯(lián)同注液管和排氣管沿孔壁排列引出孔外；

3)采用柔塑性快速注漿封孔裝置，多孔同步對煤巖封孔段進(jìn)行快速注漿封孔作業(yè)，封孔段長度一致；

4)待煤巖封孔段漿液凝固后，多孔同步注液、排氣作業(yè)；當(dāng)排氣管內(nèi)有液流持續(xù)流出時(shí)，關(guān)閉排氣管截止閥，注液管繼續(xù)注液增壓，同時(shí)綁定導(dǎo)爆索和雷管、進(jìn)行炮線連線作業(yè)，待人員撤到安全地點(diǎn)后，引爆雷管和孔內(nèi)炸藥；

5)孔內(nèi)炸藥引爆后，檢查煤巖鉆孔封堵狀況，對于微爆沖孔鉆孔及時(shí)采取二次封堵，待封孔段漿液二次凝固后，將堵水注漿管連接至高壓注漿泵，對爆破煤巖體進(jìn)行大空間、全方位的高壓注漿封堵作業(yè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣域水下煤巖深孔承壓微爆注漿堵水方法，其特征在于：所述步驟1)中鉆孔參數(shù)設(shè)置，選定的鉆孔直徑為60～100mm，封孔長度為鉆孔總長度的40％～60％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣域水下煤巖深孔承壓微爆注漿堵水方法，其特征在于：所述步驟2)中鉆孔裝藥與管線布置工序，上仰傾向的煤巖鉆孔，孔內(nèi)注液管裝設(shè)深度超過封孔段0.1～0.3m，排氣管裝設(shè)至孔底位置；下俯傾向的鉆孔，注液管裝設(shè)至孔底，排氣管超過鉆孔封孔段0.1～0.3m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣域水下煤巖深孔承壓微爆注漿堵水方法，其特征在于：所述步驟2)中孔內(nèi)裝藥量少于鉆孔全長普通裝藥爆破條件的1/3，當(dāng)選用液態(tài)炸藥時(shí)，選擇低能、低感度的液體炸藥，炸藥爆破能量當(dāng)量低于巖石炸藥爆破能量的1/3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣域水下煤巖深孔承壓微爆注漿堵水方法，其特征在于：所述步驟3)中所述的柔塑性快速注漿封孔裝置，是一種帶有堵水注漿管的快速封孔裝置；

所述帶有堵水注漿管的快速封孔裝置末端視注漿管口徑開設(shè)尺寸匹配的側(cè)向斜孔，堵水注漿管由側(cè)向斜孔引出，并通過雙管末端的雙錐形管接頭實(shí)現(xiàn)封堵和注漿效果；

所述堵水注漿管和柔塑性快速注漿封孔裝置均為開縫柔塑性管，其中用于封孔的注漿管開縫位置位于煤巖封孔段內(nèi)，而堵水注漿管開縫位置位于封孔段以外；

所述帶有堵水注漿管的快速注漿封孔裝置的安設(shè)，先將環(huán)形平滑傘扣由裝置末端套至末端側(cè)向斜孔位置以上；然后將堵水注漿管由柔塑性快速注漿封孔裝置的前端插入并由裝置末端的側(cè)向斜孔引出0.5～1.0m；再將環(huán)形凸角傘扣由堵水注漿管的前端套入，塞進(jìn)柔塑性快速注漿封孔裝置管內(nèi)的前端；最后將組合完畢的完整裝置塞入注漿孔內(nèi)，并將裝置末端的環(huán)形平滑傘扣沿管壁推至距孔口0.2～0.5m的位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣域水下煤巖深孔承壓微爆注漿堵水方法，其特征在于：所述步驟4)中孔內(nèi)注液、排氣和裝藥引爆工序，針對煤巖體單位截面孔網(wǎng)密度大或破損程度較高的條件，應(yīng)選擇較大孔徑的注液管開展多孔同步注液作業(yè)，保證煤巖注液總量高于液體的濾失量；反之，應(yīng)減小注液管線的孔徑和注液管條數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣域水下煤巖深孔承壓微爆注漿堵水方法，其特征在于：所述步驟4)中孔內(nèi)所注液體分為兩大類，當(dāng)孔內(nèi)炸藥為固態(tài)或凝聚態(tài)時(shí)，所注液體為水或鹽水；當(dāng)采用液態(tài)炸藥進(jìn)行爆破時(shí)，直接選用液體炸藥作為傳爆介質(zhì)，但應(yīng)具備低感度和足夠的穩(wěn)定性。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣域水下煤巖深孔承壓微爆注漿堵水方法，其特征在于：所述步驟5)中的后續(xù)高壓注漿堵水作業(yè)，要根據(jù)煤巖體的濾失量選擇性質(zhì)匹配的注漿堵水材料；針對濾失量較大條件，選取聚氨酯或快速膨脹水泥；對于濾失量不大條件，材料選取普通水泥或泥漿。