[發明專利]松軟煤層超前注漿、注水設備及注漿、注水方法

在審

• 申請號: 202010640530.8
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111691896A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 陳柳;蔣大峰;王安偉;劉本沖
• 申請（專利權）人: 淮北礦業股份有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了松軟煤層超前注漿、注水設備及注漿、注水方法，屬于煤礦開采技術領域，包括棚梁、支護架、注漿錨桿和注水孔，支護架設置在棚梁內，支護架的頂部頂在棚梁上，底部抵在巷道底面上，棚梁頂在巷道的巖體上，注水孔設有多個，多個注水孔呈發散狀設置在棚梁外部的巖體上，棚梁外側邊的巖體上設置注漿錨桿。本發明的巷道注漿、注水方法對巷道巖面進行超前注漿，是巷道外圍的巖面更加堅固，不會出現透水和塌方的風險；對煤層進行高壓注水，注水透過煤層，通過注水不僅解決煤層松軟破碎的問題，還有效解決了煤炭開采時產生大量的煤塵的問題。

技術領域

本發明涉及煤礦開采技術領域，具體地說，本發明涉及松軟煤層超前注漿、注水設備及注漿、注水方法。

背景技術

隨著煤炭開采量的不斷增加，國內許多礦井陸續進入深部開采狀態。礦井進入深部開采后，巷道圍巖表現出地應力加大、變形破壞加劇、支護困難、多次返修等特征，當遇到含水層時，巖體受影響表現出較為軟弱的性質，容易導致圍巖變形、地層局部坍塌、遇水點突水等情況，威脅到人員、設備安全，耽誤正常生產。現場施工設計中，普遍采用注漿法堵水、加固圍巖。注漿技術可將松散破碎的圍巖膠結成整體，提高巖體強度，提高圍巖承載的能力，而且注漿技術施工方便，成本低廉。現有常用的注漿方法是先在圍巖中鉆出淺孔，然后插入注漿管進行低壓注漿，當淺部巖體承壓能力提升至一定程度后再鉆出深孔進行高壓強注注漿。深淺孔結合的注漿方法保證了巖體的受漿量，擴大了注漿半徑，達到了注漿堵水加固的效果。

與此同時，這種注漿方法仍有許多不足：（1）該注漿方法需要兩次鉆孔施工，兩套匹配鉆孔規格的注漿管路，互相之間不能串用，勞動強度大，工藝復雜；（2）淺孔注漿完畢后，用鉆機施工深孔的過程中，淺部圍巖內的漿液會從孔內滲出，造成淺部局部漿液的損失，減弱注漿效果；（3）注漿半徑較小，深部巖體不能得到較為充分的注漿。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種松軟煤層超前注漿、注水設備及注漿、注水方法，對巷道進行注漿加固巷道，對煤層進行注水使煤炭開采更加安全且減少開采煤塵。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：松軟煤層超前注漿、注水設備，包括棚梁、支護架、注漿錨桿和注水孔，所述支護架設置在棚梁內，支護架的頂部頂在棚梁上，底部抵在巷道底面上，棚梁頂在巷道的巖體上，所述注水孔設有多個，多個注水孔呈發散狀設置在棚梁外部的巖體上，棚梁外側邊的巖體上設置注漿錨桿。

松軟煤層超前注漿、注水方法，包括如下步驟：

（1）在巖體松動部位打鉆孔至設計深度，清理干凈孔內殘渣及余水；

（2）插入與鉆孔相匹配的注漿錨桿并注漿；

（3）注漿鉆孔的位置沿棚梁的四周發散設置；

（4）在棚梁四周的破碎煤層內打注水孔，往注水孔內注水；

（5）注水方式采用高壓注水，注水以煤壁出水為宜。

優選的，所述注漿采用水泥和硅酸鈉配置而成，其水灰質量比為0.75：1～1：1，水泥的型號選用PO42.5。

優選的，所述注漿錨桿采用φ25×2000mm的注漿錨桿。

優選的，所述注漿鉆孔的眼深不小于2.5m。

優選的，所述相鄰兩注漿鉆孔的間距不大于200mm。

優選的，所述注水孔的深度為5m。

采用本發明的技術方案，能得到以下的有益效果：

本發明的松軟煤層超前注漿、注水方法對巷道巖面進行超前注漿，使巷道外圍的巖面更加堅固，不會出現透水和塌方的風險；對煤層進行高壓注水，注水透過煤層，通過注水不僅解決煤層松軟破碎的問題，還有效解決了煤炭開采時產生大量的煤塵的問題。

附圖說明