[發(fā)明專利]一種地面鉆孔至煤層破碎頂板注漿加固的方法及注漿裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811053469.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN108979590A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁安營(yíng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B33/138
• 分類號(hào): E21B33/138
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種地面鉆孔至煤層破碎頂板注漿加固的方法及注漿裝置，本發(fā)明采用從地面鉆孔至破碎頂板進(jìn)行注漿加固的方法，操作空間較大，不需要專門進(jìn)行封孔，降低了鉆孔注漿的技術(shù)難度，克服了原有的井下注漿對(duì)鉆孔角度限制較大、注漿范圍小、封孔難度大、漿液易外流、注漿效果差等缺點(diǎn)；本發(fā)明的注漿方法根據(jù)煤層破碎頂板以及地面情況，安排鉆孔密度、深度以及直徑，依次進(jìn)行鉆孔；選取合適的注漿材料，采用本發(fā)明注漿裝置進(jìn)行注漿；本發(fā)明的注漿裝置采用計(jì)量泵吸取原料，原料配比準(zhǔn)確，設(shè)置壓力表和流量計(jì)，注漿壓力及流量穩(wěn)定可控；漿液擴(kuò)散區(qū)域大，注漿效果好，多孔注漿實(shí)現(xiàn)破碎頂板的全覆蓋，大大提高了特厚、較厚煤層破碎頂板的整體強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤層破碎頂板注漿加固的領(lǐng)域，涉及一種防止特厚破碎頂板垮落對(duì)工作面液壓支架和煤壁造成影響的方法，尤其是一種地面鉆孔至煤層特厚破碎頂板注漿加固的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)部分煤礦工作面上方存在著較厚的直接頂，頂板易破碎，其主要有巖層厚度大、巖層強(qiáng)度低、裂隙發(fā)育成度高、整體性差、自穩(wěn)能力低等特點(diǎn)，導(dǎo)致開采過程中工作面頂板和巷道頂板出現(xiàn)冒落現(xiàn)象，三角區(qū)出現(xiàn)煤壁片幫、頂板漏頂、冒頂，液壓支架壓架等安全隱患。引起這一現(xiàn)象的主要因素有頂板巖層自身物理力學(xué)性質(zhì)差、工作面開采反復(fù)擾動(dòng)、局部構(gòu)造等因素。

工作面破碎頂板允許暴露的時(shí)間短，暴露面積較小，若得不到及時(shí)支護(hù)和控制，將發(fā)生漏頂事故，且漏頂范圍將越來越大。為了防止破碎頂板發(fā)生漏垮型事故，需在局部發(fā)生漏頂以前就提前進(jìn)行控制。

以往技術(shù)主要采用加強(qiáng)地質(zhì)勘探、加強(qiáng)施工管理、超前支護(hù)、構(gòu)造處提前支護(hù)、巷道處鉆孔注漿等方法進(jìn)行破碎頂板的支護(hù)與控制，但破碎頂板并不能得到完全有效的控制，特別是工作面具有較厚的易破碎頂板時(shí)，采用井底鉆孔注漿效果一般，首先，易碎頂板厚度較大，工程量較大；其次，井下鉆孔施工角度限度較大，鉆孔很難達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，導(dǎo)致注漿效果較差；最后，井下頂板鉆孔注漿范圍小、封孔難度大、漿液易外流、注漿效果差。

因此，需要提供一種針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足的改進(jìn)技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種地面鉆孔至煤層破碎頂板注漿加固的方法及注漿裝置，以至少解決目前頂板鉆孔施工角度限制較大，注漿范圍小，封孔難度大，漿液易外流，注漿效果差等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種地面鉆孔至煤層破碎頂板注漿加固的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，根據(jù)工作面頂板以及地面情況，依次進(jìn)行鉆孔；

步驟S2，選取注漿材料、確定注漿參數(shù)，安裝注漿裝置；

步驟S3，依次進(jìn)行注漿。

在如上所述的一種地面鉆孔至煤層破碎頂板注漿加固的方法中，優(yōu)選地，所述步驟S1具體包括以下步驟：

步驟S11，根據(jù)工作面頂板破碎情況，確定鉆孔的密度和布置方式及鉆孔直徑大小；

步驟S12，根據(jù)工作面煤層破碎頂板的海拔高度和產(chǎn)狀以及地面鉆孔處的海拔高度，確定每一個(gè)地面鉆孔的深度；

步驟S13，根據(jù)工作面推進(jìn)方向，按照工作面推進(jìn)的方向依次進(jìn)行鉆孔。

在如上所述的一種地面鉆孔至煤層破碎頂板注漿加固的方法中，優(yōu)選地，所述步驟S2具體包括以下步驟：

步驟S21，選取馬麗散液態(tài)高分子樹脂材料作為注漿材料，其中A料和B料按體積1∶1進(jìn)行配比；

步驟S22，取樣測(cè)試煤層頂板的漿液擴(kuò)散半徑γ、裂隙率n和漿液在裂隙內(nèi)的有效充填系數(shù)β；

步驟S23，確定注漿壓力和注漿漿液量；