[發(fā)明專利]煤巖體深孔分段注漿加固裝置及加固方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010775214.1
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111894632B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚威;許向彬;陳星明;張青松;張生亮;李時宜;孫海龍;屈凡瑞;張耀華;馬琳;陳巍;劉標懿;謝瀟
• 申請（專利權(quán)）人: 平頂山天安煤業(yè)股份有限公司;中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發(fā)明公開了一種煤巖體深孔分段注漿加固裝置及加固方法，包括注漿裝置以及至少兩組注漿管路組件，所述注漿裝置具有與各注漿管組件一一匹配并與注漿管組件進口端連接的用于輸送不同材料的出漿口，各注漿管組件的出口端與注漿頭連接，所述注漿管組件以自身軸線轉(zhuǎn)動可實現(xiàn)與注漿頭的拆卸；本發(fā)明中注漿管路組件可與注漿頭分離，利于注漿管路拆卸二次安裝注漿頭實現(xiàn)下一階段的注漿，該結(jié)構(gòu)注漿范圍可選，可有效解決現(xiàn)有的高分子加固材料淺孔注漿加固煤巖體方法存在的有效注漿范圍小、跑漿現(xiàn)象嚴重、注漿施工組織復(fù)雜等問題，同時克服深孔注漿材料擴散半徑波動大、成孔困難、鉆孔難以多次利用等難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巷道支護技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤巖體深孔分段注漿加固裝置及加固方法。

背景技術(shù)

煤礦開采中，采動會對煤層周圍煤巖體會產(chǎn)生較大影響，使得原有的煤巖體及圍巖應(yīng)力重新分布，且一直處于變化的過程中。近年來，煤層采高的不斷加大，由此會導(dǎo)致回采巷道及煤壁產(chǎn)生一系列相應(yīng)的礦山壓力現(xiàn)象，比如巷道變形增大、煤壁的片幫增加、頂板下沉量大、頂板冒落等，同時嚴重影響礦井的安全回采。

實踐表明，面對復(fù)雜多樣的地質(zhì)條件，單純的依靠圍巖自身穩(wěn)定性和支護材料的支撐力很難保證圍巖的穩(wěn)定，在實際支護中要更多地考慮充分發(fā)揮圍巖自身的承載能力。破碎煤巖體經(jīng)注漿加固后，其強度增加，整體性能和受力狀況得到改善。因此，注漿加固破碎煤巖體是防止工作面煤壁片幫及維持巷道穩(wěn)定的一種重要途徑。礦用高分子加固材料主要由兩組分構(gòu)成，兩組分混合后迅速凝固，將周邊破碎煤巖體粘接成一個整體。在注漿施工過程，由于材料固化時間快(1-2min)，混合后的雙組分材料有效擴散半徑小，擴散半徑僅有2-3米。目前礦用高分子材料注漿施工主要采用淺孔注漿施工工藝，材料在注漿孔孔口進行混合，注漿深度6-8米，單孔有效注漿范圍小，工作面漏漿較為嚴重，隨工作面推進需要多次循環(huán)注漿，另外由于工作面作業(yè)空間受限，材料運輸困難，工作面注漿施工組織較為復(fù)雜。通過在兩巷沿工作面傾向進行深孔注漿能夠解決淺孔注漿存在的缺陷，但深孔注漿需要解決材料擴散半徑、深孔成孔、深孔多次利用等問題。

因此需要提供一種煤巖體深孔分段注漿加固裝置及加固方法，從而解決現(xiàn)有高分子加固材料淺孔注漿加固煤巖體方法存在跑漿現(xiàn)象嚴重、漿液擴散不均、注漿材料種類少等問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種煤巖體深孔分段注漿加固裝置及加固方法，可有效解決現(xiàn)有高分子加固材料淺孔注漿加固煤巖體方法存在跑漿現(xiàn)象嚴重、漿液擴散不均、注漿材料種類少等問題。

本發(fā)明的煤巖體深孔分段注漿加固裝置及加固方法，包括注漿裝置以及至少兩組注漿管路組件，所述注漿裝置具有與各注漿管組件一一匹配并與注漿管組件進口端連接的用于輸送不同材料的出漿口，各注漿管組件的出口端與注漿頭連接，所述注漿管組件以自身軸線轉(zhuǎn)動可實現(xiàn)與注漿頭的拆卸。

進一步，所述注漿頭包括各進口端與各注漿管組件出口端連接的混合裝置、與混合裝置出口端連接的封孔器以及與封孔器另一端連接的注漿管。

進一步，所述注漿管路組件包括左旋注漿管、連接于最末端的左旋注漿管上的一號左旋-右旋注漿管以及用于連接于相鄰左旋注漿管之間以及左旋注漿管與一號左旋-右旋注漿管之間的左旋接頭，所述注漿頭還包括與一號左旋-右旋注漿管末端連接的右旋接頭以及連接于右旋接頭與混合裝置之間的二號左旋-右旋注漿管。

進一步，所述注漿管為花管。

進一步，還包括花管狀的鋼套管，所述鋼套管用于安裝至注漿孔內(nèi)，所述注漿管路組件伸至鋼套管內(nèi)。

進一步，所述注漿管上安裝有傘狀導(dǎo)向裝置，所述傘狀導(dǎo)向裝置沿漿液流動方向外徑逐漸變小。

進一步，所述注漿裝置與注漿管路組件通過高壓膠管連接。

一種煤巖體深孔分段注漿加固方法，包括以下步驟：

S1：在待注漿加固區(qū)域處打注漿孔；