[發(fā)明專利]一種基于水溶性熒光劑的煤田底板注漿防治方法

有效

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• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113107423B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭艷;桂和榮;洪荒;崔亞利;慶先斌;王化強(qiáng);趙成洲;趙杰;祁連光;李業(yè);梁展;陳家玉;李晨
• 申請（專利權(quán)）人: 宿州學(xué)院
• 主分類號: E21B33/138
• 分類號: E21B33/138;G01N13/00;E21F17/18
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 張祥

本發(fā)明提供了一種基于水溶性熒光劑的煤田底板注漿防治方法，包括步驟A：配置含有熒光劑的水泥漿液；步驟B：在鉆場上施工第一分支孔，進(jìn)行注漿封堵；步驟C：在第一分支孔周圍施工第二分支孔，鉆進(jìn)至三灰區(qū)域時，以一定的傾斜角向中心分支孔方向鉆進(jìn)；步驟D：在檢測到熒光劑時，標(biāo)記鉆進(jìn)位置；步驟E：根據(jù)鉆進(jìn)位置與中心分支孔的直線距離確定漿液擴(kuò)散半徑，以原路徑繼續(xù)鉆進(jìn)或重新確定第二分支孔的位置；步驟F：根據(jù)擴(kuò)散半徑施工其他分支孔。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過添加熒光劑以方便追蹤，通過在旁邊的分支孔中傾斜鉆進(jìn)確定注漿擴(kuò)散半徑，為底板注漿防治水害提供指導(dǎo)，能夠確定分支孔的施工間距和位置，提高安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦水害防治技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于水溶性熒光劑的煤田底板注漿防治方法。

背景技術(shù)

長期以來，煤系底板巖溶水水害防治一直是華北煤田煤礦防治水的重點(diǎn)。特別是煤礦向深部延伸開采，高地壓、高水壓、高地溫“三高”條件下，巖溶水突水威脅更大，因而底板巖溶水害的防治受到煤礦企業(yè)和專家學(xué)者的高度重視。

目前，底板水害防治普遍采用地面定向鉆高壓注漿技術(shù)，對太原群上組三灰薄層灰?guī)r(簡稱“三灰”)進(jìn)行區(qū)域性加固改造，在增加底板隔水層厚度的同時，對穿過三灰?guī)r溶裂隙及導(dǎo)水通道進(jìn)行有效封堵。

從工程實(shí)踐看，區(qū)域治理的效果是，增加煤層底板隔水層有效厚度20m左右(淮北礦區(qū))，并且可封堵導(dǎo)水構(gòu)造以阻斷開采范圍內(nèi)太原群三灰以下的補(bǔ)給水源向礦坑的充水通道。從目前的文獻(xiàn)看，在地層深部構(gòu)造復(fù)雜條件下，注漿工程漿液擴(kuò)散機(jī)理研究近乎空白。目前來看，底板注漿分支孔間距一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定，但是不同的地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)構(gòu)造條件下，可能存在以下問題：一是漿液擴(kuò)散半徑問題；決定了分支孔間距設(shè)計(jì)及效果、成本。若取值過小，治理成本會大大提高；若取值過大，加固和堵水效果難以保障，存在安全隱患；二是構(gòu)造復(fù)雜條件下的漿液擴(kuò)散半徑問題。底板治理井田構(gòu)造復(fù)雜，深部受注層結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不確定性增強(qiáng)，注漿跟層難度大，漿液擴(kuò)散會受到構(gòu)造約束，順層注漿的有效性受到關(guān)注。

公開號為CN104895595A的發(fā)明專利申請公開了一種確定錨桿注漿時注漿液擴(kuò)散范圍及規(guī)律的方法，通過地質(zhì)觀測和壓力監(jiān)測實(shí)現(xiàn)對漿液擴(kuò)散范圍的確定，需要在擴(kuò)散范圍內(nèi)施工很多監(jiān)測點(diǎn)，另外還需要布置傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)，成本投入大，施工時間長，使用及其不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于水溶性熒光劑識別注漿漿液擴(kuò)散范圍從而進(jìn)行底板注漿防治的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)成本高的問題，操作復(fù)雜的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的：一種基于水溶性熒光劑的煤田底板注漿防治方法，包括

步驟A：配置含有熒光劑的水泥漿液，以降低直接投放熒光粉可能帶來的誤差；

步驟B：在待注漿治理的鉆場上施工出第一分支孔，使用帶有熒光劑的水泥漿液進(jìn)行注漿封堵；

步驟C：以第一分支孔作為中心分支孔根據(jù)預(yù)設(shè)間距在其周圍施工第二分支孔，第二分支孔鉆進(jìn)至三灰區(qū)域時，以一定的傾斜角向中心分支孔方向鉆進(jìn)；

步驟D：檢測第二分支孔提取出來的巖屑，在檢測到熒光劑時，標(biāo)記鉆進(jìn)位置；

步驟E：根據(jù)鉆進(jìn)位置與中心分支孔的直線距離確定漿液擴(kuò)散半徑，如果第二分支孔與中心分支孔的間距超過擴(kuò)散半徑的兩倍，根據(jù)擴(kuò)散半徑重新確定第二分支孔的位置，如果未超過擴(kuò)散半徑的兩倍，回到第二分支孔進(jìn)入三灰區(qū)域的位置，以原路徑鉆進(jìn)注漿；

步驟F：在鉆場上施工其他分支孔進(jìn)行注漿，相鄰分支孔的間距根據(jù)步驟E測定的擴(kuò)散半徑設(shè)置。