[發明專利]孤島工作面覆巖隔離注漿充填開采方法

在審

• 申請號: 202111008579.2
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113530545A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王秉龍;張亮
• 申請（專利權）人: 徐州格潤礦山技術開發有限公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 龍濤

1.一種孤島工作面覆巖隔離注漿充填開采方法，將孤島工作面沿走向劃分多組注漿區域和煤柱，在孤島工作面所有注漿區域回采時，通過地面施工的鉆孔對孤島工作面上方覆巖空間實施注漿充填煤基固廢漿液；

其特征在于，具體包括如下步驟：

a.確定煤層埋深H大于孤島工作面寬度W；b.根據孤島工作面及兩側采空區的開采尺寸確定注漿區域走向長度a：

若孤島工作面寬度W與兩側采空區的寬度X、Y之和＞煤層埋深H，則注漿區域的走向長度a＝W；

若孤島工作面寬度W與兩側采空區的寬度X、Y之和＜煤層埋深H，則注漿區域的走向長度a＞WH/(X+Y+W)，具體根據地面建筑物保護等級，并采用概率積分法地表沉陷預計進行確定；

c.根據輔助面積法，以最危險狀態考慮，即采空區上方的覆巖重力全部轉移至煤柱上，計算煤柱承受載荷，公式為式中：P為煤柱承受的載荷，γ為煤柱上覆巖層平均容重，H為煤層埋深，θ為煤巖冒落角，h為注漿層位距煤層頂板高度，b為煤柱走向長度；

d.根據實驗室煤柱樣品參數測試和比涅烏斯基公式計算煤柱實際強度，

公式為式中：σ為煤柱實際強度，σ_c為實驗室煤柱樣品的平均單軸抗壓強度，D為實驗室圓柱體煤柱樣品的直徑或立方體煤柱樣品的邊長，M為煤層采高，n為系數，b為煤柱走向長度，當b/M＞5時n＝1.4，當b/M小于5時n＝1；

e.根據公式F＝σ/P＝1.5計算煤柱走向長度b，式中F為安全系數；

f.將孤島工作面走向劃分N組注漿區域和煤柱，N＝L/(a+b)，N取整數部分，L為孤島工作面的走向全長；

g.在首組注漿區域工作面回采期間，從地面施工若干個鉆孔，并通過鉆孔對孤島工作面上方覆巖空間實施充填煤基固廢漿液，直至孤島工作面首組注漿區域回采結束；

h.在孤島工作面留設走向長度b的煤柱，跳采至次組注漿區域，并通過鉆孔對孤島工作面上方覆巖空間實施充填煤基固廢漿液，直至孤島工作面該組注漿區域回采結束；

i.繼續循環步驟h，直到孤島工作面回采結束。

2.根據權利要求1所述的一種孤島工作面覆巖隔離注漿充填開采方法，在注漿區域內，每組2個注漿鉆孔，鉆孔終孔深度位于煤層上方15～50倍煤層采高M。

3.根據權利要求1或2所述的一種孤島工作面覆巖隔離注漿充填開采方法，還包括步驟j.計算孤島工作面走向剩余長度A＝L-N(a+b)，若A≥80m，則在第N組的煤柱后繼續布置一個注漿區域，但該注漿區域的長度不得大于步驟b中確定的注漿區域走向長度a。