[發明專利]一種煤層底板灰巖承壓含水層注漿加固改造方法

在審

• 申請號: 201911057239.1
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN111042831A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 毛善君;陳玉華;郭兵;陳華洲;李鑫超;張鵬鵬
• 申請（專利權）人: 北京龍軟科技股份有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

本申請涉及煤礦水害防治技術領域，提供了一種煤層底板灰巖承壓含水層注漿加固改造方法，對煤層底板灰巖承壓含水層注漿加固改造工程方案設計，確定注漿加固改造范圍，然后按照網格法設計鉆孔平面位置，鉆孔布置均勻；鉆場內鉆孔呈傘狀均勻布置，鉆孔設計方向與斷裂構造及裂隙的發育方向垂直或斜交；然后進行鉆注工程施工，同一條順槽安排一個鉆場進行鉆注工作，同一鉆場安排一套鉆注設備，鉆孔注漿連續作業，一個鉆孔施工完畢應立即注漿，然后再施工另一鉆孔；最后進行注漿效果檢查和評價。通過對煤層底板灰巖承壓含水層注漿加固改造，實現了受煤層底板灰巖承壓含水層水害威脅的綜采工作面的安全環保、優質高效開采。

技術領域

本申請涉及煤礦水害防治技術領域，特別是涉及一種煤層底板灰巖承壓 含水層注漿加固改造方法。

背景技術

我國灰巖巖溶面積大，分布廣，面積大約有2Mkm²，約占全國總面積的 五分之一。這些地區也正是重要的煤產地。有60％的煤礦不同強度地受到底 板巖溶承壓水的威脅，受水害的面積和嚴重程度均居世界各主要采煤國家的 首位。在長期大規模的開發中，淺部資源的逐漸減少和枯竭，地下開采的深 度也越來越大。目前，不少礦井已進入深部開采，最深的已將近1500m。煤 層底板承受巖溶承壓水的壓力很大，水壓值已達到2.0～6.5MPa。另外，煤 層與其下伏的灰巖巖溶含水層之間的隔水層厚度一般只有10～20m，最大可 達50～60m，突水的機率大增，淹井的事故也逐年上升。為確保受底板灰巖 承壓含水層威脅煤層的開采，實現安全環保、優質高效開采，必須對其治理 技術及方法進行研究。

發明內容

鑒于上述問題，本申請提供一種煤層底板灰巖承壓含水層注漿加固改造 方法，以解決煤層底板灰巖承壓含水層對煤層開采存在的水害威脅問題。

為了解決上述問題，本申請公開了一種煤層底板灰巖承壓含水層注漿加 固改造方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)煤層底板灰巖承壓含水層注漿加固改造工程方案設計；

(2)確定煤層底板灰巖承壓含水層注漿加固改造層段厚度；

(3)鉆場及鉆孔設計：鉆場設計：根據煤層底板水文地質預測預報及 物探探測到的低阻區位置，結合工作面巷道布置特點，合理安排鉆場位置， 兩順槽鉆場間距為工作面切眼長度，從切眼向工作面推采反方向設計布置鉆 場，兩順槽鉆場距切眼最小距離為切眼長度的一半，兩順槽鉆場距工作面停 采線距離不大于切眼長度的一半，鉆場布置在順槽的上幫側；鉆孔設計：a. 按照網格法設計鉆孔平面位置，根據漿液擴散半徑，確定網格劃分長度，所 述鉆孔布置均勻；b.鉆場內所述鉆孔呈傘狀均勻布置，所述鉆孔設計方向與 斷裂構造及裂隙的發育方向垂直或斜交，在物探探明的異常區域加密布置檢 查孔；c.所述鉆孔結構采用兩級套管設計結構，兩級套管安裝后均需注漿封 閉，充分凝固后掃孔注水，進行耐壓試驗，試壓合格后方可進行下一步鉆注 工作；

(4)鉆注工程施工：隨著工作面兩順槽掘進，具備鉆場施工條件時， 及時施工鉆場，同一條順槽安排一個鉆場進行鉆注工作；同一鉆場安排一套 鉆注設備，鉆孔注漿連續作業，一個鉆孔施工完畢應立即注漿，然后再施工 另一鉆孔，上下順槽鉆場同時施工的兩個鉆孔不要同時揭露含水層，以免注 漿時兩鉆孔串漿；

(5)注漿效果檢查和評價：a.物探檢查，在注漿改造之前進行物探， 物探后布孔，注漿之后再進行物探檢查對比；b.鉆探檢查：在物探檢查的異 常區域，首先布孔檢查，檢查孔的數量不少于鉆孔的20％，判斷檢查孔水量 是否大于3m³/h，若大于3m³/h則繼續打孔注漿，直至小于3m³/h為止；c. 綜合水動態分析：根據鉆孔、注漿前后的地下水觀測數據，繪制歷時曲線圖， 用距注漿加固改造區域較近的出水點、觀測孔資料等進行綜合對比分析。