【技术实现步骤摘要】
本申请涉及注浆充填采煤的领域，尤其是涉及一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法。
技术介绍
1、近年来，随着煤炭资源的大量开采，已经形成了大量的采空区，地下煤层的开采必然引起上覆岩层的沉降运移，地层的变化进一步发展成为突水溃沙、地表沉陷等负面问题，其中地表沉陷问题尤为明显，不仅造成良田、耕地破坏和建筑物损毁，更易造成水土流失和土地沙漠化等环境问题，目前针对地表沉陷问题，离层注浆减沉技术由于不影响井下正常开采而成为了较为关注的技术。
2、如公开号为cn116557051a的中国专利技术申请公开了一种覆岩离层注浆充填方法，然而使用这种注浆填充方法的前提条件是当地的水源充足，在缺水地区有很大的局限性，往往很多在开采的煤矿区无法提供足量的矿井水等来应用于充填。
技术实现思路
1、为了改善上述问题，本申请提供一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法。
2、本申请提供的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法采用如下的技术方案：
3、一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，依次包括如下步骤：
4、s1：设计注浆位置的排布间距，根据地层条件分析注浆层位深度，计算注浆量、制浆供水量，设计浆液中的固体颗粒度大小，注浆层处于砂岩层和泥岩层之间；
5、s2：建立制浆站，在各个注浆位置处钻孔形成注浆孔道，下放注浆花管至注浆层，孔口接注浆或抽水装置，注浆孔道通过注浆或抽水装置和制浆站连接；
6、s3：抽放水实验，确定稳定流量；
7、s4
8、s5：降低注浆供水量，通过相邻的注浆孔道进行抽取离析水，确定稳定抽水量；
9、s6：将抽取的离析水向制浆站输送，恢复注浆供水量；
10、s7：当回采工作面推进至正在抽水的注浆孔道时，将此注浆孔道接入制浆站的注浆管路。
11、通过采用上述技术方案，注浆过程中渗入砂岩层中的水扩散至抽水的注浆孔道时会被抽取并回流到制浆站内进行循环利用，达到了提高缺水矿井或注浆缺水时期的水源供给量的目的。
12、优选的，注浆材料包括水和矸石粉，水灰比为1:1。
13、优选的，s2中，所述注浆孔道内放置套管，套管外设有水泥护壁，所述注浆花管位于套管的下端且二者同轴，所述注浆花管的管壁上开设有若干滤水孔，所述注浆花管和套管之间具有重叠段，所述砂岩层和泥岩层的分界线位于注浆花管的长度范围内。
14、通过采用上述技术方案，注浆层位于砂岩层和泥岩层之间，砂岩层为需要保护的关键层，注浆花管位于此处进行注浆。
15、优选的，所述滤水孔的孔径为15mm，所述矸石粉的粒径大小为60-80目。
16、优选的，所述注浆花管内设有星型板芯，所述星型板芯包括多个相互固定连接的分隔板，各个所述分隔板以注浆花管的轴线为中心环形阵列排布，所述分隔板的板面和注浆花管的轴线平行。
17、通过采用上述技术方案，砂岩层的离析水在注浆压力的作用下移动，对于用于抽水阶段的注浆花管，其靠近注浆状态的注浆花管的一侧水压较大，而背离注浆状态的注浆花管的一侧水压较小，通过滤水孔进入注浆花管内的离析水直接冲击在分隔板上，减小了此部分水的横向动能，提高了离析水的回收率。
18、优选的，所述星型板芯位于砂岩层的高度范围内，所述注浆花管内且于星型板芯的下方形成有沉降空间，所述分隔板的上边缘设有拦截件，所述拦截件位于相邻两个分隔板之间的空间内。
19、通过采用上述技术方案，拦截件可提高抽水时对水流的阻碍，提高水中颗粒杂质进行沉降的几率和比例。
20、优选的，所述拦截件为活动板，所述活动板的一侧边缘和分隔板的上侧边缘铰接，所述活动板位于分隔板的高度范围内，所述活动板的转动角度范围为0-90°。
21、通过采用上述技术方案，抽水过程中，向上的水流对活动板产生推力，使得活动板和分隔板之间的夹角呈近似90°，从而在注浆花管内的水向上流动的过程中，活动板始终能够对水流产生阻力；注浆时，星型板芯在注浆压力的作用下向下移动，活动板受到来自浆料的冲击后，其和分隔板之间的夹角趋于0°，对注浆浆料的影响较小。
22、优选的，所述注浆花管内于沉降空间内设有切换阀，所述切换阀和注浆花管活动连接，所述切换阀相对注浆花管的活动用于控制泥岩层范围内的滤水孔的通堵情况。
23、优选的，所述切换阀为调节筒，所述调节筒和注浆花管同轴转动连接，所述调节筒上开设有配合孔隙，所述配合孔隙和滤水孔对应，所述星型板芯和注浆花管滑动连接，滑动方向为注浆花管的轴向，所述星型板芯上固定连接有传动块，所述调节筒的筒壁上开设有螺旋导向槽，所述传动块位于螺旋导向槽内。
24、通过采用上述技术方案，在抽水阶段，切换阀的配合孔隙和滤水孔不对齐，使滤水孔被封堵，注浆时，各滤水孔分别和对应的配合孔隙对齐，泥岩层范围内的滤水孔被导通，浆料便可通过整个注浆花管的长度范围内的滤水孔进行扩散；当星型板芯竖向移动时，传动块对螺旋导向槽槽壁产生横向抵接力，使调节筒转动，从而能够改变配合孔隙的位置，实现切换阀的功能。
25、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
26、1.通过抽取离析水至制浆站的设置，注浆过程中渗入砂岩层中的水扩散至抽水的注浆孔道时会被抽取并回流到制浆站内进行循环利用，达到了提高缺水矿井或注浆缺水时期的水源供给量的目的；
27、2.通过切换阀的设置，抽水阶段，切换阀将滤水孔封堵，泥岩层范围内的注浆花管内外物质流动程度较小，泥岩层中的成分不易进入注浆花管内被抽水装置抽取。
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1.一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：注浆材料包括水和矸石粉，水灰比为1:1。
3.根据权利要求2所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：S2中，所述注浆孔道(21)内放置套管，套管外设有水泥护壁，所述注浆花管(3)位于套管的下端且二者同轴，所述注浆花管(3)的管壁上开设有若干滤水孔(31)，所述注浆花管(3)和套管之间具有重叠段，所述砂岩层(11)和泥岩层(12)的分界线位于注浆花管(3)的长度范围内。
4.根据权利要求3所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：所述滤水孔(31)的孔径为15mm，所述矸石粉的粒径大小为60-80目。
5.根据权利要求3或4所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：所述注浆花管(3)内设有星型板芯(4)，所述星型板芯(4)包括多个相互固定连接的分隔板(41)，各个所述分隔板(41)以注浆花管(3)的轴线为中心环形阵列排布，所述分隔板(41)的板面
6.根据权利要求5所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：所述星型板芯(4)位于砂岩层(11)的高度范围内，所述注浆花管(3)内且于星型板芯(4)的下方形成有沉降空间(32)，所述分隔板(41)的上边缘设有拦截件，所述拦截件位于相邻两个分隔板(41)之间的空间内。
7.根据权利要求6所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：所述拦截件为活动板(42)，所述活动板(42)的一侧边缘和分隔板(41)的上侧边缘铰接，所述活动板(42)位于分隔板(41)的高度范围内，所述活动板(42)的转动角度范围为0-90°。
8.根据权利要求6所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：所述注浆花管(3)内于沉降空间(32)内设有切换阀(5)，所述切换阀(5)和注浆花管(3)活动连接，所述切换阀(5)相对注浆花管(3)的活动用于控制泥岩层(12)范围内的滤水孔(31)的通堵情况。
9.根据权利要求6所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：所述切换阀(5)为调节筒(51)，所述调节筒(51)和注浆花管(3)同轴转动连接，所述调节筒(51)上开设有配合孔隙(52)，所述配合孔隙(52)和滤水孔(31)对应，所述星型板芯(4)和注浆花管(3)滑动连接，滑动方向为注浆花管(3)的轴向，所述星型板芯(4)上固定连接有传动块(43)，所述调节筒(51)的筒壁上开设有螺旋导向槽(53)，所述传动块(43)位于螺旋导向槽(53)内。
...【技术特征摘要】
1.一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：注浆材料包括水和矸石粉，水灰比为1:1。
3.根据权利要求2所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：s2中，所述注浆孔道(21)内放置套管，套管外设有水泥护壁，所述注浆花管(3)位于套管的下端且二者同轴，所述注浆花管(3)的管壁上开设有若干滤水孔(31)，所述注浆花管(3)和套管之间具有重叠段，所述砂岩层(11)和泥岩层(12)的分界线位于注浆花管(3)的长度范围内。
4.根据权利要求3所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：所述滤水孔(31)的孔径为15mm，所述矸石粉的粒径大小为60-80目。
5.根据权利要求3或4所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：所述注浆花管(3)内设有星型板芯(4)，所述星型板芯(4)包括多个相互固定连接的分隔板(41)，各个所述分隔板(41)以注浆花管(3)的轴线为中心环形阵列排布，所述分隔板(41)的板面和注浆花管(3)的轴线平行。
6.根据权利要求5所述的一种缺水情况下的覆岩离层注浆工作方法，其特征在于：所述星型板芯(4)位于砂岩层(11)的高度范围内，所述注浆花管(...
【专利技术属性】
技术研发人员：高少锋，岳鹏，富钢，郝燕奎，姚文涛，李伟，李兵，刘玉华，耿志邦，沈孟男，
申请(专利权)人：中煤地质集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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