【技术实现步骤摘要】
一种利用顶板垮落碎胀充填与定向钻孔点源式间隔注浆减损方法
本专利技术涉及煤矿开采
，特别是涉及一种利用顶板垮落碎胀充填与定向钻孔点源式间隔注浆减损方法。
技术介绍
煤炭作为我国现阶段核心能源地位短期不会发生改变，但随着我国煤炭产量逐年提高，带来了诸多开采损害问题，对于地表生态及地下水环境产生显著影响。特别是针对鄂尔多斯盆地生态脆弱区而言，干旱少雨，水资源匮乏，生态环境脆弱，大规模开采煤炭资源与生态环境保护的矛盾十分突出。前期煤炭开采大量实践表明：煤炭开采会改变地下应力场的分布状态，引起煤层上覆和下伏岩层产生形变，地表发生沉降、塌陷和开裂，使原有地质条件发生变化，地下水流场受到影响，维系地表生态系统的地下水出现渗漏或水位下降，导致生态系统退化，诸上问题严重制约着当地煤炭资源开采的可持续发展。因此，探索一套适用于煤矿巷道井下综合减损技术方法，是现阶段生态脆弱区绿色、高效采煤的重要现实需求。按照生态文明建设环境保护优先、自然恢复为主的总体要求，在煤矿开采时应尽量减少和控制采动对生态环境的损害，目前，防止煤矿上...
【技术保护点】
1.一种利用顶板垮落碎胀充填与定向钻孔点源式间隔注浆减损方法，其特征在于，包括以下步骤：/n第一步、通过采高与冒落带的关系及实际煤矿的开采地质资料，确定冒落带整体高度，并通过顶板极限垮落步距确定垛桩体间距L；/n第二步、参考煤矿井下注浆材料性能测试相关国家标准，开展室内试验及物理模型试验，结合确定的覆岩碎胀系数值，获得形成合适垛桩体所需的最优浆液注浆量、注浆压力、初凝时间；/n第三步、注浆孔作业采用自巷道定向钻孔方式，所述定向钻孔的间距依据垛桩体设计间隔布设；所述注浆管道的末端设置有螺旋式喷嘴，所述螺旋式喷嘴在下管时带入预定工作面；/n第四步、待注浆管道布设完成后，所有注浆...
【技术特征摘要】
1.一种利用顶板垮落碎胀充填与定向钻孔点源式间隔注浆减损方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、通过采高与冒落带的关系及实际煤矿的开采地质资料，确定冒落带整体高度，并通过顶板极限垮落步距确定垛桩体间距L；
第二步、参考煤矿井下注浆材料性能测试相关国家标准，开展室内试验及物理模型试验，结合确定的覆岩碎胀系数值，获得形成合适垛桩体所需的最优浆液注浆量、注浆压力、初凝时间；
第三步、注浆孔作业采用自巷道定向钻孔方式，所述定向钻孔的间距依据垛桩体设计间隔布设；所述注浆管道的末端设置有螺旋式喷嘴，所述螺旋式喷嘴在下管时带入预定工作面；
第四步、待注浆管道布设完成后，所有注浆管开始进行注浆；利用螺旋式喷嘴的旋流雾化技术实现浆液面状喷射；
第五步、通过密切监测注浆管道上布设的注浆流量计及注浆压力计，待浆液已完全充填碎石空隙，且垛桩体达到预定要求时停止注浆；
第六步、依据定向钻孔设计间距，开展下一阶段钻孔及注浆作业，使垛桩体实现点源式间隔布设预期目标。
2.根据权利要求1所述的一种利用顶板垮落碎胀充填与定向钻孔点源式间隔注浆减损方法，其特征在于：第二步中，依据室内试验确定浆液扩散半径、扩散速度，并确定合适的配合比及适当的速凝剂、早强剂控制浆液初凝时间。
3.根据权利要求2所述的一种利用顶板垮落碎胀充填与定向钻孔点源式间隔注浆减损方法，其特征在于：第三步中，定向钻孔先由顶部斜向上钻孔至裂隙带，然后，自裂隙带沿斜下方向进行定向钻进至目标注浆位置；再将注浆管道及PVC套管推入钻孔之中，其中，工作面附近注浆管道上布设注浆流量计及注浆压力计，所述注浆流量计用于检测充入采空区浆液的流量，注浆压力计用于检测注浆喷头的喷射压力。
4.根据权利要求3所述的一种利用顶板垮落...
【专利技术属性】
技术研发人员：王双明，石智军，申艳军，王生全，郝建帅，白志鹏，侯新，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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