深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法技术

本发明专利技术涉及煤矿巷道围岩控制领域，提供深部巷道锚固‑劈裂注浆‑水力压裂卸压协同控制方法。包括：对待掘巷道围岩进行地质力学测试，获得地质力学参数；沿待掘巷道围岩打设注浆孔，在注浆孔内进行劈裂注浆，使浆液劈裂围岩中的弱面，并进入待掘巷道围岩的裂隙，形成主动改性区域；沿待掘巷道迎头方向掘进一段距离，形成一段新掘巷道；在该新掘巷道的顶板和侧帮打设锚孔，通过高强度锚杆和/或锚索在锚孔内搅拌锚固剂锚固，并施加与其匹配的预应力；在待掘巷道掘进完成后、回采工作面回采前，在巷道顶板布置卸压钻孔，基于获得的地质力学参数选择压裂层位实施水力压裂卸压。本发明专利技术能够控制深部煤矿高应力软岩、工作面采动影响巷道围岩的大变形。

Cooperative control method of anchoring, splitting grouting and hydraulic fracturing in deep roadway

【技术实现步骤摘要】
深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法
本专利技术涉及煤矿巷道围岩控制
，涉及一种深部高应力软岩强采动巷道围岩大变形控制方法，尤其涉及一种深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法。
技术介绍
深地资源开发是我国未来科技发展的重要方向，深部煤炭资源安全高效开采是煤炭行业必须攻克的关键技术。我国埋深1000m以下的煤炭资源非常丰富，主要分布在中东部地区。该地区的大部分煤矿已进入深部开采，最大开采深度超过1500m，带来一系列开采与岩层控制难题。为保证我国煤炭工业的可持续发展、国家能源安全及中东部经济发达地区的能源供给，千米深井煤炭资源安全高效开发势在必行。与浅部煤矿相比，千米深井最大的特点是地应力高、采动影响强烈。已有的地应力测量数据表明，有些千米深井的最大主应力超过40MPa，明显高于煤层和一些岩石的单轴抗压强度，致使围岩变形与破坏特征发生显著变化，突出表现为流变性、扩容性和冲击性。巷道开挖后即表现为变形大、持续时间长、稳定性差，受到工作面采动影响后，围岩变形与破坏进一步加剧，甚至出现冒顶、冲击地压等灾害。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、对待掘巷道围岩进行地质力学测试，获得待掘巷道围岩的地质力学参数；/nS2、基于S1获得的地质力学参数，沿待掘巷道围岩打设注浆孔，在注浆孔内进行劈裂注浆，使浆液劈裂围岩中的弱面，并进入注浆孔对应范围的待掘巷道围岩的裂隙，形成主动改性区域；/nS3、朝向待掘巷道迎头方向掘进一段距离，形成一段新掘巷道，所述主动改性区域构成该段新掘巷道的顶板和/或侧帮；/nS4、在该段新掘巷道的顶板和侧帮内打设锚孔，通过高强度锚杆和/或锚索在锚孔内搅拌锚固剂锚固，并施加与其匹配的预应力；/nS5、重复S2-S4直至待掘巷道掘...

【技术特征摘要】
1.一种深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、对待掘巷道围岩进行地质力学测试，获得待掘巷道围岩的地质力学参数；
S2、基于S1获得的地质力学参数，沿待掘巷道围岩打设注浆孔，在注浆孔内进行劈裂注浆，使浆液劈裂围岩中的弱面，并进入注浆孔对应范围的待掘巷道围岩的裂隙，形成主动改性区域；
S3、朝向待掘巷道迎头方向掘进一段距离，形成一段新掘巷道，所述主动改性区域构成该段新掘巷道的顶板和/或侧帮；
S4、在该段新掘巷道的顶板和侧帮内打设锚孔，通过高强度锚杆和/或锚索在锚孔内搅拌锚固剂锚固，并施加与其匹配的预应力；
S5、重复S2-S4直至待掘巷道掘进完成，在待掘巷道掘进完成后、回采工作面回采前，在巷道顶板布置卸压钻孔，基于S1获得的地质力学参数选择压裂层位实施水力压裂卸压。


2.根据权利要求1所述的深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述对待掘巷道围岩进行地质力学测试，具体包括：采用水压致裂法井下实测待掘巷道围岩地应力大小和方向，采用钻孔触探法原位实测待掘巷道围岩强度，采用钻孔窥视仪对待掘巷道顶板、两侧的侧帮进行煤岩体结构测量，获得所述待掘巷道围岩的地质力学参数。


3.根据权利要求1所述的深部巷道锚固-劈裂注浆-水力压裂卸压协同控制方法，其特征在于，步骤S2中，所述沿待掘巷道的围岩打设注浆孔，具体为在待掘巷道未掘进前，超前于待掘巷道迎头，沿待掘巷道的围岩打设注浆孔。


4.根据权利要求1所述的深部巷道...

【专利技术属性】
技术研发人员：康红普，姜鹏飞，管学茂，杨建威，吴拥政，李文洲，高富强，张振峰，程利兴，郑仰发，张海波，杨景贺，王子越，
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