难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法技术

本发明专利技术公开了一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，如下步骤：1)对含水层岩溶裂隙通过钻孔进行可注性压水试验；2)试注浆；3)正式注浆；4)结束注浆；采用本发明专利技术的技术方案，注浆控制技术能够对水层岩溶裂隙漏失点进行连续充分注浆，缩短注浆过程，提高钻进施工效率，同时合理配置了水泥及粉煤灰比例，节约了注浆成本，通过钻孔注浆的方法，含水层岩溶裂隙封堵成功，工作面回采后未发现透水现象，避免了透水事故的发生，保证回采安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿开采领域，更具体地说，本专利技术涉及一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法。
技术介绍
煤矿开采过程中，煤层底板含水层通过钻孔注浆改造，避免突水事故的发生，现有技术是在井下工作面钻孔注浆，井下钻孔注浆受到孔深的影响，不能大量注浆，不能采用分压注浆，注浆采用常压注入水泥浆液，这种方法水泥不仅很难到达底板处还极易造成钻孔堵塞，同时采用水泥浆液注浆，注浆量小、注浆效果差，难以满足通过注浆填实漏失点保证煤层的回采，甚至难以避免透水事故的发生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种避免透水事故的发生，保证回采安全的难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：所提供的一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，包括如下步骤：1)对含水层岩溶裂隙通过钻孔进行可注性压水试验；2)试注浆；3)正式注浆；4)结束注浆。本专利技术公开的一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，对含水层岩溶裂隙通过钻孔进行可注性压水试验是测试钻孔压入的水量，压水流量≥漏失量，压水量为钻孔孔深体积的1.5～1.8倍。本专利技术公开的一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，压水试验压力分为无压、微压、中压和高压，其中，无压的压力值为0MPa；微压的压力值为0～4MPa；中压的压力值为4～8MPa；高压的压力值为>8MPa。本专利技术公开的一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，试注浆为单位时间注浆量，单位时间注浆量为压水流量的0.8～1.5倍，试注浆所注浆液为水泥浆液，压力与水泥浆液的比重关系为：压力值为0MPa时水泥浆液的比重为1.2～1.3kg/l；压力值为0～4MPa时水泥浆液的比重为1.2～1.3kg/l；压力值为4～8MPa时水泥浆液的比重为1.3～1.5kg/l；压力值为>8MPa时水泥浆液的比重为1.5～1.6kg/l。本专利技术公开的一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，正式注浆根据试注浆量与压力的关系，调整所注浆液的注浆参数，其中注浆参数包括所注浆液的成分、比重和注浆流量，压力值为0MPa时注浆材料为水泥加粉煤灰，水泥与粉煤灰质量比＝1:3，其中水泥浆液的比重为1.3～1.6kg/l，粉煤灰浆液的比重为1.2～1.5kg/l；压力值为0～4MPa时注浆材料为水泥加粉煤灰，水泥与粉煤灰质量比＝1:1，其中水泥浆液的比重为1.3～1.6kg/l，粉煤灰浆液的比重为1.3～1.5kg/l；压力值为4～8MPa时注浆材料为水泥加粉煤灰，水泥与粉煤灰质量比＝3:1，其中水泥浆液的比重为1.3～1.6kg/l，粉煤灰浆液的比重为1.3～1.4kg/l；压力值为>8MPa时注浆材料为水泥，水泥浆液的比重为1.5～1.6kg/l。本专利技术公开的一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，结束注浆时压力值为>8MPa，水泥浆液的比重为1.5～1.6kg/l，逐渐减少注浆量，至注浆流量为40～60L/min停止注浆。采用本专利技术的技术方案，先通过对含水层岩溶裂隙通过钻孔进行可注性压水试验，观测压水过程中孔口压力变化并记录，确定钻孔孔深压力的变化，含水层岩溶裂隙漏失量与钻孔孔深体积之和存在数量的联系，钻孔孔深达到含水层岩溶裂隙后准备注浆，第一步，利用单台泵对含水层岩溶裂隙漏失点可注性进行压水试验，压水量根据钻孔孔深计算得出，压水试验是测试钻孔压入的水量，采用单台泵，压水流量≥漏失量，压水量为钻孔孔深体积的1.5～1.8倍；观测压水过程中孔口压力变化并记录；第二步，根据压水试验结果，确定试注浆参数，包括注浆量、浆液比重，浆液类型；第三步，根据试注浆压力情况，调整注浆参数，包括注浆量、浆液类型、浆液比重、不同类型浆液比例，如果在试注浆结果显示该漏失点可注性较强此时即孔口无压，则根据含水层岩溶裂隙漏失点在钻进过程中漏失量及试注浆参数，增大注浆量，以增加粉煤灰注量为主，注浆量增加的标准是满足注浆量增加后孔口压力小于1MPa为宜；注浆压力达到设计终压时，按照先降低煤灰注量，再降低水泥注浆量，结束注浆时压力值>8MPa，该种注浆控制技术能够对水层岩溶裂隙漏失点进行连续充分注浆，缩短注浆过程，提高钻进施工效率，同时合理配置了水泥及粉煤灰比例，节约了注浆成本，通过钻孔注浆的方法，含水层岩溶裂隙封堵成功，工作面回采后未发现透水现象，避免了透水事故的发生，保证回采安全。本专利技术的技术方案中，不仅考虑了传统注浆工艺中将压力作为注浆的主要参数，同时，针对不同的压力设计了浆液比重、浆液类型和注浆速率，避免了现有技术浆液将使加固体产生二次劈裂，破坏其完整性，导致大变形、塌方等事故发生的缺陷。以下将结合实施例，对本专利技术进行较为详细的说明。具体实施方式下面通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。本专利技术一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，包括如下步骤：1)对含水层岩溶裂隙通过钻孔进行可注性压水试验；压水试验是采用单台泵，测试钻孔压入的水量，压水流量≥漏失量，压水量为钻孔孔深体积的1.5～1.8倍；压水试验压力分为无压、微压、中压和高压，其中，无压的压力值为0MPa；微压的压力值为0～4MPa；中压的压力值为4～8MPa；高压的压力值为>8MPa；2)试注浆；为单位时间注浆量，单位时间注浆量为压水流量的0.8～1.5倍，试注浆所注浆液为水泥浆液，压力与水泥浆液的比重关系为：压力值为0MPa时水泥浆液的比重为1.2～1.3kg/l；压力值为0～4MPa时水泥浆液的比重为1.2～1.3kg/l；压力值为4～8MPa时水泥浆液的比重为1.3～1.5kg/l；压力值为>8MPa时水泥浆液的比重为1.5～1.6kg/l；3)正式注浆，根据试注浆量与压力的关系，调整所注浆液的注浆参数，其中注浆参数包括所注浆液的成分、比重和注浆流量，压力值为0MPa时注浆材料为水泥加粉煤灰，水泥与粉煤灰质量比＝1:3，其中水泥浆液的比重为1.3～1.6kg/l，粉煤灰浆液的比重为1.2～1.5kg/l；压力值为0～4MPa时注浆材料为水泥加粉煤灰，水泥与粉煤灰质量比＝1:1，其中水泥浆液的比重为1.3～1.6kg/l，粉煤灰浆液的比重为1.3～1.5kg/l；压力值为4～8MPa时注浆材料为水泥加粉煤灰，水泥与粉煤灰质量比＝3:1，其中水泥浆液的比重为1.3～1.6kg/l，粉煤灰浆液的比重为1.3～1.4kg/l；压力值为>8MPa时注浆材料为水泥，水泥浆液的比重为1.5～1.6kg/l；4)结束注浆，结束注浆时压力值>8MPa，水泥浆液的比重为1.5～1.6kg/l，逐渐减少注浆量，至注浆流量为40～60L/min停止注浆。采用本专利技术的技术方案，先通过对含水层岩溶裂隙通过钻孔进行可注性压水试验，观测压水过程中孔口压力变化并记录，确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，其特征在于：包括如下步骤：1)对含水层岩溶裂隙通过钻孔进行可注性压水试验；2)试注浆；3)正式注浆；4)结束注浆。

【技术特征摘要】
1.一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，其特征在于：包括如下步骤：1)对含水层岩溶裂隙通过钻孔进行可注性压水试验；2)试注浆；3)正式注浆；4)结束注浆。2.按照权利要求1所述的一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，其特征在于：所述的对含水层岩溶裂隙通过钻孔进行可注性压水试验是测试钻孔压入的水量，压水流量≥漏失量，压水量为钻孔孔深体积的1.5～1.8倍。3.按照权利要求1或2所述的一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，其特征在于：所述的压水试验压力分为无压、微压、中压和高压，其中，无压的压力值为0MPa；微压的压力值为0～4MPa；中压的压力值为4～8MPa；高压的压力值为>8MPa。4.按照权利要求1所述的一种难采煤层底板薄层灰岩高压强含水层岩溶裂隙注浆方法，其特征在于：所述的试注浆为单位时间注浆量，单位时间注浆量为压水流量的0.8～1.5倍，试注浆所注浆液为水泥浆液，压力与水泥浆液的比重关系为：压力值为0MPa时水泥浆液的比重为1.2～1.3kg/l；压力值为0～4MPa时水泥浆液的比重为1.2～1.3kg/l；压力值为4～8MPa时水泥浆液的比重为1.3～1.5kg/l；压力值为&...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪建明，郑士田，王大设，石志远，胡杰，王威，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34