[發明專利]一種巖巷通過富水煤層段安全掘進防治水保護方法

在審

• 申請號: 202010561526.2
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111677550A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 王春剛;方剛;高栓文;劉洋;王宇;梁向陽;徐圣集;黃浩;李博;魏瀚昆;武永強;寧殿艷;姬強;孟慶宇
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油巴拉素煤業有限公司
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00;E21D9/10;E21D11/38;E21B33/13
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發明公開了一種巖巷通過富水煤層段安全掘進防治水保護方法，包括：S1：疏放水步驟；S2：注漿堵水步驟。本發明采用鉆探和注漿相結合的方法，針對井下巖巷掘進過富水煤層段前，通過施工鉆探鉆孔進行富水煤層探查，由于煤層富水性不均一，在鉆探工程確定煤層是否富水的前提下，再通過注漿工程進行巷道過富水煤層段的改造封堵，形成小范圍的帷幕圈，將掘進區與富水煤層隔開，確保井筒安全掘進。

技術領域

本發明屬于巖巷施工技術領域，具體涉及一種巖巷通過富水煤層段安全掘進防治水保護方法。

背景技術

井工礦井在建井過程中，巷道掘進可能面臨富水含水層的影響。而在我國鄂爾多斯盆地侏羅紀煤田的榆橫北區內，近年來發現存在富水煤層，在巖巷進行掘進過程中，部分區段需穿越富水煤層，而由此將勢必帶來煤層水害問題。由于礦井處于基建階段，井下及地面排水設施、水處理系統等尚不完備，無法解決大量掘進工作面大量出水的問題，因此，在巖巷掘進至富水煤層段前，必須提前開展超前探查及煤層水封堵等相關工作，確保安全生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種巖巷通過富水煤層段安全掘進防治水保護方法，以解決上述背景技術中所提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種巖巷通過富水煤層段安全掘進防治水保護方法，其結構要點在于：包括：

S1：疏放水步驟；

S2：注漿堵水步驟。

作為優選的，S1疏放水步驟的具體步驟包括：

S11：在巷道揭煤點周圍施工1圈疏放水鉆孔，通過群孔疏放的方式，在揭煤點區域形成降落漏斗，使整個管子道位于降落漏斗中心位置；

S12：待疏放水中心孔水位降為0.17MPa，管子道周邊鉆孔總涌水量不超過30m3/h，巷道方能開始掘進，在整個巷道掘進穿過煤層的過程中，疏放水鉆孔持續疏放，起到截流掩護掘進的作用。

作為優選的，S2注漿堵水步驟的具體步驟包括：

S21：確定合理的防隔水煤巖柱厚度及止水套管長度，配制比表面積大于600m²/g的高性能水泥基注漿料，建設注漿系統；

S22：根據注漿孔設計參數要求，注漿孔在待揭露2號煤底板基巖內開孔，下入21m長的孔口管，進行耐壓試驗，達到要求后方可鉆進；

S23：注漿孔鉆進過程中，鉆孔涌水量大于30m³/h立即停鉆，采用注漿料對煤層孔隙、裂隙進行注漿封堵改造，注漿壓力達到設計值后停注，等凝24h后掃孔繼續鉆進，水量大于30m³/h再停鉆，繼續開展注漿封堵工作；如此循環反復，直至達到鉆孔設計孔深為止；

S24：全孔注漿壓力達到設計要求后，對注漿改造區域施工檢查孔，通過單孔壓水試驗、出水量、注漿圈內外水壓差綜合分析注漿效果，不滿足要求的通過檢查孔進行補充注漿。

與現有技術相比，本發明采用鉆探和注漿相結合的方法，針對井下巖巷掘進過富水煤層段前，通過施工鉆探鉆孔進行富水煤層探查，由于煤層富水性不均一，在鉆探工程確定煤層是否富水的前提下，再通過注漿工程進行巷道過富水煤層段的改造封堵，形成小范圍的帷幕圈，將掘進區與富水煤層隔開，確保井筒安全掘進。

附圖說明

圖1為本發明的巷道掘進疏放水鉆孔布置平面圖；

圖2為本發明的巷道掘進疏放水鉆孔布置剖面圖；

圖3為本發明的鉆場鉆孔開孔布置圖；

圖4為本發明的注漿堵水系統示意圖；

圖5為本發明的鉆孔注漿工藝流程圖；