巷道承压动水断层的截围探注方法技术

本发明专利技术涉及巷道施工技术领域，尤其涉及一种巷道承压动水断层的截围探注方法。该方法包括：对断层进行探查；在巷道的围岩外围设置帷幕墙；在巷道的掌子面上设置多个呈环状布置的内圈帷幕孔以及多个呈环状布置的外圈帷幕孔；在巷道的掌子面上设置检验孔。本发明专利技术所述的巷道承压动水断层的截围探注方法，有效解决了现有技术不适用于中大型断层及破碎带涌突水的治理问题，实现了有效封堵与底板承压水导通的中大型断层突水的目的，保障了巷道安全通过断层影响区。

The method of cut-off and injection for the confined water fault of roadway

【技术实现步骤摘要】
巷道承压动水断层的截围探注方法
本专利技术涉及巷道施工
，尤其涉及一种巷道承压动水断层的截围探注方法。
技术介绍
煤矿水害事故是不同类型水源的水体通过导水通道突然大量进入煤矿井巷而造成的。断层突水是煤矿常见的构造突水现象，具有难发现、难治理、高危险性的特点。特别是，当断层面及其附属裂隙带与具有一定压力的煤层底板水体导通时，底板水通过断层裂隙喷射而出，在高水压的作用下，突水具有流速大、涌水量大、不易疏干等特点，常造成淹面、淹采区甚至是淹井事故，危害性极大。矿井在掘采过程中，若遇到导水断层，一方面，需要探明断层走向、倾向、倾角等产状，断层面及其附属裂隙的连通性等，综合评估断层的导水能力。另一方面，需要明确与断层沟通的水体的性质，若断层沟通的是顶板承压含水层，则一般呈现淋水现象，若沟通的是底板承压含水层，则会出现渗水、涌水、喷水等现象。目前，断层堵水主要采用断层超前预注浆方法。该方法主要是沿着巷道掘进方向的巷道断面上施工超前注浆治理钻孔进行断层面和破碎带的注浆治理工作。然而，现有断层超前预注浆方法主要存在如下缺点：1、缺少对断层位置、性质、产状、富水性、导通水源特性的探查。断层的具体情况的掌控是断层过导水断层的前提，断层及其影响区是注浆治理的目标靶区，因此现有技术难以掌握断层的详细情况。2、对于承压动水断层来说，其危险性较大，无法在巷道掘进外围采取措施对其主要导水通道进行截流、封堵，消除致灾性因素。3、对断层的治理范围有限，最大治理范围为沿巷道掘进方向超前80～100m位置，横向4～5m范围。也即，现有断层超前预注浆方法仅考虑了沿巷道掘进方向围岩注浆加固问题，但是没有考虑承压动水断层对巷道掘进的安全威胁，而且靠近注浆孔开孔位置存在注浆治理盲区。4、巷道超前方向预注浆程序单一，预注距离较长，对于中大型断层难以达到有效的治理效果。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种巷道承压动水断层的截围探注方法，解决现有技术不适用于中大型断层及破碎带涌突水的治理问题，能够有效封堵与底板承压水导通的中大型断层突水，保障巷道安全通过断层影响区。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种巷道承压动水断层的截围探注方法，包括：S1、对断层进行探查，获取所述断层的基本形态和所述断层的基本参数；S2、在巷道的围岩外围设置帷幕墙，所述帷幕墙包括设置在所述巷道与所述断层之间的第一帷幕墙以及设置在所述巷道与承压含水层之间的第二帷幕墙；S3、在所述巷道的掌子面上设置多个呈环状布置的内圈帷幕孔以及多个呈环状布置的外圈帷幕孔，所述外圈帷幕孔设置于所述内圈帷幕孔的外侧，所述外圈帷幕孔与所述内圈帷幕孔交错布置；S4、在所述巷道的掌子面上设置检验孔。进一步地，在步骤S1中，对断层进行探查，具体包括：采用物探方法分别从地面和所述巷道进行探查，获取所述断层的基本形态；根据所述断层的基本形态，在所述地面或所述巷道布置探查孔，获取所述断层的基本参数。具体地，所述断层的基本参数包括所述断层的位置、所述断层的性质、所述断层的规模、所述断层的产状、所述断层的富水性、所述断层的破碎带宽度范围、所述断层的过水通道位置、所述过水通道的畅通程度以及所述承压含水层的出水水压。具体地，在步骤S2中，所述帷幕墙由至少两排钻孔注浆形成，各所述钻孔分别与所述巷道的围岩表面相垂直。具体地，在步骤S2中，所述帷幕墙设置在距离所述巷道的围岩20～40m的位置处。进一步地，在步骤S3中，在所述巷道的掌子面上设置所述外圈帷幕孔和所述内圈帷幕孔之前，还包括：沿所述巷道的掘进方向分别设置两组钻孔，两组所述钻孔呈十字交叉布置，且每组所述钻孔均呈扇形布置。具体地，在步骤S3中，所述外圈帷幕孔的末端相对于所述巷道的垂直距离为20～25m；所述外圈帷幕孔的末端相对于所述断层的垂直距离不小于15m，所述内圈帷幕孔的末端相对于所述断层的垂直距离不小于15m。进一步地，在步骤S3中，还包括：当所述断层的破碎带宽度大于60m时，在所述巷道的掌子面上设置至少一组呈环状布置的加强帷幕孔，所述加强帷幕孔、所述外圈帷幕孔和所述内圈帷幕孔均采用前进式分段注浆方式进行注浆。具体地，在步骤S4中，所述检验孔包括设置在所述巷道的掌子面上的中心检验孔，所述中心检验孔设置于所述巷道的掌子面的中心位置处，所述中心检验孔的延伸方向与所述巷道的掘进方向相一致。具体地，在步骤S4中，所述检验孔还包括设置在所述巷道的掌子面上的不良区域检验孔，所述不良区域检验孔设置于所述外圈帷幕孔与所述内圈帷幕孔之间的注浆效果不理想的区域。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供的巷道承压动水断层的截围探注方法，通过对断层进行探查，获取断层的基本形态和断层的基本参数，从而掌握断层的准确信息，通过在巷道的围岩外围设置帷幕墙，提前消除了断层突水巷道掘进的主要安全隐患，通过在巷道的掌子面上设置内圈帷幕孔以及外圈帷幕孔，能够保证巷道未来掘进方向围岩有足够的注浆加固安全距离，通过在巷道的掌子面上设置检验孔，能够兼顾超前探查与检验的功能。由此，本专利技术所述的巷道承压动水断层的截围探注方法，有效解决了现有技术不适用于中大型断层及破碎带涌突水的治理问题，实现了有效封堵与底板承压水导通的中大型断层突水的目的，保障了巷道安全通过断层影响区。附图说明图1是本专利技术实施例巷道承压动水断层的截围探注方法的流程图；图2是本专利技术实施例巷道承压动水断层的截围探注方法中的帷幕墙布置示意图；图3是本专利技术实施例巷道承压动水断层的截围探注方法中的外圈帷幕孔与内圈帷幕孔布置示意图；图4是本专利技术实施例巷道承压动水断层的截围探注方法中的外圈帷幕孔与内圈帷幕孔的俯视布置图；图5是本专利技术实施例巷道承压动水断层的截围探注方法中的外圈帷幕孔与内圈帷幕孔的剖视图；图6是本专利技术实施例巷道承压动水断层的截围探注方法中的检验孔布置示意图；图7是本专利技术实施例巷道承压动水断层的截围探注方法中的检验孔的俯视布置图；图8是本专利技术实施例巷道承压动水断层的截围探注方法中的检验孔的剖视图。图中：1：巷道；2：钻孔；301：第一帷幕墙；302：第二帷幕墙；4：承压含水层；5：巷道的掌子面；6：内圈帷幕孔；7：外圈帷幕孔；8：断层；9：中心检验孔；10：不良区域检验孔；11：煤层。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供一种巷道承压动水断层的截围探注方法，包括：S1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种巷道承压动水断层的截围探注方法，其特征在于，包括：/nS1、对断层进行探查，获取所述断层的基本形态和所述断层的基本参数；/nS2、在巷道的围岩外围设置帷幕墙，所述帷幕墙包括设置在所述巷道与所述断层之间的第一帷幕墙以及设置在所述巷道与承压含水层之间的第二帷幕墙；/nS3、在所述巷道的掌子面上设置多个呈环状布置的内圈帷幕孔以及多个呈环状布置的外圈帷幕孔，所述外圈帷幕孔设置于所述内圈帷幕孔的外侧，所述外圈帷幕孔与所述内圈帷幕孔交错布置；/nS4、在所述巷道的掌子面上设置检验孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种巷道承压动水断层的截围探注方法，其特征在于，包括：
S1、对断层进行探查，获取所述断层的基本形态和所述断层的基本参数；
S2、在巷道的围岩外围设置帷幕墙，所述帷幕墙包括设置在所述巷道与所述断层之间的第一帷幕墙以及设置在所述巷道与承压含水层之间的第二帷幕墙；
S3、在所述巷道的掌子面上设置多个呈环状布置的内圈帷幕孔以及多个呈环状布置的外圈帷幕孔，所述外圈帷幕孔设置于所述内圈帷幕孔的外侧，所述外圈帷幕孔与所述内圈帷幕孔交错布置；
S4、在所述巷道的掌子面上设置检验孔。


2.根据权利要求1所述的巷道承压动水断层的截围探注方法，其特征在于，在步骤S1中，对断层进行探查，具体包括：
采用物探方法分别从地面和所述巷道进行探查，获取所述断层的基本形态；
根据所述断层的基本形态，在所述地面或所述巷道布置探查孔，获取所述断层的基本参数。


3.根据权利要求2所述的巷道承压动水断层的截围探注方法，其特征在于，所述断层的基本参数包括所述断层的位置、所述断层的性质、所述断层的规模、所述断层的产状、所述断层的富水性、所述断层的破碎带宽度范围、所述断层的过水通道位置、所述过水通道的畅通程度以及所述承压含水层的出水水压。


4.根据权利要求1所述的巷道承压动水断层的截围探注方法，其特征在于，在步骤S2中，所述帷幕墙由至少两排钻孔注浆形成，各所述钻孔分别与所述巷道的围岩表面相垂直。


5.根据权利要求1所述的巷道承压动水断层的截围探注方法，其特征在于，在步骤S2中，所述帷幕墙设置在距...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊振丽，尹希文，王志晓，张玉军，赵秋阳，申晨辉，宋业杰，张风达，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11