一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法技术

本申请提供了一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法。该方法包括：将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区；对底板和断层带进行第一次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对底板和断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围，停止第一次疏放水；分别对工作面底板注浆加固区、断层带注浆加固区、断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区进行注浆加固；对底板和断层带进行第二次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对底板和断层带进行第二次疏放水，直至单位涌水量小于等于预设涌水阈值，对工作面进行断层防水煤柱回收开采。采。采。

【技术实现步骤摘要】
一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法


[0001]本申请涉及煤矿安全开采
，特别涉及一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法。

技术介绍

[0002]伴随着随着经济发展，对煤炭等能源的需求越来越大，浅部资源濒临枯竭，深部煤炭受底板奥灰水等含水层影响，特别是过断层条件下需要留设防水煤柱，降低了煤炭资源的回收率。通过注浆加固可以缩短防水煤柱留设宽度，一定程度上提高了煤炭采出率。
[0003]目前，针对提高断层防水煤柱回收率主要是对底板进行隔水层注浆改性，但是资源回收率仍然较低，且底板含水层水体可能通过断层导入防水煤柱或煤柱顶板涌入工作面造成突涌水事故。
[0004]因此，需要提高断层防水煤柱回收率进行全面的注浆以保证安全开采。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]本申请提供一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法，包括：步骤S101、将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区；步骤S102、对底板和断层带进行第一次抽水试验，以确定所述底板和所述断层带的富水性，并对所述底板和所述断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围，停止所述第一次疏放水；步骤S103、分别对所述工作面底板注浆加固区、所述断层带注浆加固区、所述断层煤柱注浆区、所述断层煤柱顶板注浆加固区进行注浆加固；步骤S104、对所述底板和所述断层带进行第二次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对所述底板和所述断层带进行第二次疏放水，直至单位涌水量小于等于预设涌水阈值，对工作面进行断层防水煤柱回收开采。
[0008]优选的，在步骤S101之前，所述回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法还包括：基于断层防水煤柱回收率开采数值试验，确定底板含水层的突水路径；其中，所述突水路径包括底板突水路径、断层带连接防水煤柱突水路径、断层带连接煤柱顶板突水路径。
[0009]优选的，在步骤S101中，根据所述突水路径、工作面与所述断层防水煤柱的留设空间位置关系，将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区。
[0010]优选的，在步骤S103中，对所述工作面底板注浆加固区施打注浆孔，进行注浆加固，以增加底板隔水层厚度，并封堵存底板突水路径；对所述断层带注浆加固区施打注浆孔，进行注浆加固，以充填断层带破碎岩体裂隙，并封堵所述断层带连接防水煤柱突水路径、所述断层带连接煤柱顶板突水路径中的断层带部分；对所述断层煤柱注浆区施打注浆
孔，进行注浆加固，封堵断层带连接防水煤柱突水路径；对所述断层煤柱顶板注浆加固区施打注浆孔，进行注浆加固，封堵断层带连接煤柱顶板突水路径。
[0011]优选的，所述工作面底板注浆加固区、所述断层带注浆加固区、所述断层煤柱顶板注浆加固区采用第一注浆材料进行注浆加固，注浆压力至少大于含水层压力1MPa；其中，所述第一注浆材料为水泥浆或掺杂粉煤灰的水泥浆，所述掺杂粉煤灰的水泥浆中水灰比为0.5:1～0.7:1。
[0012]优选的，所述断层煤柱注浆区采用第二注浆材料进行注浆加固，注浆压力为1～2MPa；其中，所述第二注浆材料的浆液比为0.5:1～0.7:1。
[0013]优选的，步骤S102具体为：向所述工作面底板注浆加固区和所述断层带注浆加固区施打水文地质钻孔，以分别对所述底板和所述断层带进行第一次抽水试验，确定所述底板和所述断层带的富水性；然后，根据钻孔涌水量对所述底板和所述断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围，停止所述第一次疏放水。
[0014]优选的，所述底板中所述水文地质钻孔的数量为3～6个，所述底板中所述水文地质钻孔的长度根据所述底板与所述含水层的垂直距离确定；和，所述断层带中所述水文地质钻孔的数量为2～4个，所述断层带中所述水文地质钻孔的长度根据煤柱留设宽度和所述断层带的宽度确定。
[0015]优选的，所述预设涌水范围为(0.1，1]L/(s
·
m)；所述预设涌水阈值为0.1L/(s
·
m)。
[0016]有益效果：
[0017]本申请提供的回采断层防水煤柱的分区注浆施工技术中，首先将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区；接着，对底板和断层带进行第一次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对底板和断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围，停止第一次疏放水；然后，分别对工作面底板注浆加固区、断层带注浆加固区、断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区进行注浆加固；最后，对底板和断层带进行第二次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对底板和断层带进行第二次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水阈值，对工作面进行断层防水煤柱回收开采。籍此，通过对断层防水煤柱回采区域进行详细的注浆分区划分，对底板、断层带先疏放水，再按照划分的注浆分区进行分区注浆，有效解决断层煤柱回采时的突涌水问题，使断层防水煤柱的回采治理更加全面、科学，有效提高断层防水煤柱回收率。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：
[0019]图1为根据本申请的一些实施例提供的一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法的流程示意图；
[0020]图2为根据本申请的一些实施例提供的断层防水煤柱存在的突涌水路径示意图；
[0021]图3为根据本申请的一些实施例提供的煤柱底板注浆加固区和断层带注浆加固区施打水文地质钻孔示意图；
[0022]图4为根据本申请的一些实施例提供的断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区施打注浆钻孔示意图。
具体实施方式
[0023]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
[0024]如图1、图2所示，该回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法包括：
[0025]步骤S101、将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区；
[0026]本申请中，在对影响断层防水煤柱开采的区域进行划分之前，根据断层防水煤柱开采区域的突水路径，对影响断层防水煤柱开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法，其特征在于，包括：步骤S101、将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区；步骤S102、对底板和断层带进行第一次抽水试验，以确定所述底板和所述断层带的富水性，并对所述底板和所述断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围，停止所述第一次疏放水；步骤S103、分别对所述工作面底板注浆加固区、所述断层带注浆加固区、所述断层煤柱注浆区、所述断层煤柱顶板注浆加固区进行注浆加固；步骤S104、对所述底板和所述断层带进行第二次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对所述底板和所述断层带进行第二次疏放水，直至单位涌水量小于等于预设涌水阈值，对工作面进行断层防水煤柱回收开采。2.根据权利要求1所述的回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法，其特征在于，在步骤S101之前，所述回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法还包括：基于断层防水煤柱回收率开采数值试验，确定底板含水层的突水路径；其中，所述突水路径包括底板突水路径、断层带连接防水煤柱突水路径、断层带连接煤柱顶板突水路径。3.根据权利要求2所述的回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法，其特征在于，在步骤S101中，根据所述突水路径、工作面与所述断层防水煤柱的留设空间位置关系，将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区。4.根据权利要求2所述的回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法，其特征在于，在步骤S103中，对所述工作面底板注浆加固区施打注浆孔，进行注浆加固，以增加底板隔水层厚度，并封堵存底板突水路径；对所述断层带注浆加固区施打注浆孔，进行注浆加固，以充填断层带破碎岩体裂隙，并封堵所述断层带连接防水煤柱突水路径、所述断层带连接煤柱顶板突水路径中的断层带部分；对所述断层煤柱注浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：解建，杨本水，胡伟，宣以琼，蒋健明，孙爱国，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：