一种立井井筒过富水煤层段安全掘进防治水保护方法技术

本发明专利技术公开了一种立井井筒过富水煤层段安全掘进防治水保护方法，包括以下步骤：S1：立井井筒马头门与其上方40m之间的区域为待注浆堵水区域，对待注浆堵水区域内的壁间及壁后环形空间进行充填注浆；S2：在待注浆堵水区域周边施工一定数量的疏水泄压钻孔；S3：对富水煤层内待掘马头门两帮及迎头影响范围内施工一定数量的注浆孔，采用水泥基注浆料对煤层裂隙进行注浆改造，形成注浆改造区域；S4：对注浆改造区域施工检查孔，通过单孔压水试验、出水量、注浆圈内外水压差综合分析注浆效果，不满足要求的通过检查孔进行补充注浆。本发明专利技术经济投入相对较少，工期较短，有助于矿井加快基础设施建设的时间要求。

【技术实现步骤摘要】
一种立井井筒过富水煤层段安全掘进防治水保护方法
本专利技术属于立井井筒施工
，具体涉及一种立井井筒过富水煤层段安全掘进防治水保护方法。
技术介绍
在我国煤矿井筒施工过程中，为防止地下含水层段进入掘进工作面影响安全生产，往往采用冻结法施工工艺将地层冷冻，而后进行井筒掘进，其成本高，且由于设计深度问题，尤其是立井井筒，往往难以进行整个井筒段冷冻。在我国鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田的榆横北区内，近年来发现存在富水煤层，进而对矿井在建设、生产过程中带来相关的水害问题。由于以往认识中对煤层段认为其为致密的不含水沉积体，而区内矿井在建设过程中，还按照以往立井井筒掘进时进行设计施工，并未对井筒全段进行冻结，因此，在掘进至井筒煤层段时，发生突水，而现场排水能力有限，将对矿井及人员安全带来威胁。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种立井井筒过富水煤层段安全掘进防治水保护方法，以解决上述
技术介绍
中所提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种立井井筒过富水煤层段安全掘进防治水保护方法，其结构要点在于：包括以下步骤：S1：立井井筒马头门与其上方40m之间的区域为待注浆堵水区域，对待注浆堵水区域内的壁间及壁后环形空间进行充填注浆，避免煤层水封堵后水位上升，加速上段冻结层段的冻结孔及冻结壁的解冻速度；S2：在待注浆堵水区域周边施工一定数量的疏水泄压钻孔，通过集中放水截流，降低待注浆堵水区域内的煤层水压力，并在注浆过程中起到引流注浆的作用；S3：对富水煤层内待掘马头门两帮及迎头影响范围内施工一定数量的注浆孔，采用水泥基注浆料对煤层裂隙进行注浆改造，形成注浆改造区域，单孔注浆过程采用全孔段注浆的方法，注浆孔在煤层顶板砂岩中开孔，并在砂岩中下止水套管；S4：对注浆改造区域施工检查孔，通过单孔压水试验、出水量、注浆圈内外水压差综合分析注浆效果，不满足要求的通过检查孔进行补充注浆。与现有技术相比，本专利技术经济投入相对较少，工期较短，有助于矿井加快基础设施建设的时间要求。附图说明图1为本专利技术立井井筒马头门泄压钻孔布置平面图；图2为本专利技术立井井筒马头门泄压钻孔设计剖面图；图3为本专利技术立井井筒马头门泄压钻孔开孔示意图；图4为本专利技术立井井筒马头门注浆钻孔布置平面图；图5为本专利技术立井井筒马头门注浆钻孔设计剖面图；图6为本专利技术立井井筒马头门注浆钻孔开孔位置示意图；图7为本专利技术立井井筒马头门注浆堵水预期效果示意图；图8为本专利技术巴拉素煤矿副立井马头门帷幕注浆效果平面示意图；图9为本专利技术巴拉素煤矿副立井马头门帷幕注浆效果剖面示意图。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。请参阅图1-7，本专利技术提供一种技术方案，一种立井井筒过富水煤层段安全掘进防治水保护方法，包括以下步骤：S1：立井井筒马头门与其上方40m之间的区域为待注浆堵水区域，对待注浆堵水区域内的壁间及壁后环形空间进行充填注浆，避免煤层水封堵后水位上升，加速上段冻结层段的冻结孔及冻结壁的解冻速度；S2：在待注浆堵水区域周边施工一定数量的疏水泄压钻孔，通过集中放水截流，降低待注浆堵水区域内的煤层水压力，并在注浆过程中起到引流注浆的作用；S3：对富水煤层内待掘马头门两帮及迎头影响范围内施工一定数量的注浆孔，采用水泥基注浆料对煤层裂隙进行注浆改造，形成注浆改造区域，单孔注浆过程采用全孔段注浆的方法，注浆孔在煤层顶板砂岩中开孔，并在砂岩中下止水套管；S4：对注浆改造区域施工检查孔，通过单孔压水试验、出水量、注浆圈内外水压差综合分析注浆效果，不满足要求的通过检查孔进行补充注浆。请参阅图8-9，应用于我国陕北侏罗纪煤田榆横北区巴拉素煤矿副立井马头门注浆堵水工程中，取得良好的应用效果。通过本专利技术中相关钻探、注浆方法，首次成功实现区内富水煤层封堵工程。该矿井副立井井筒总涌水量由最初的150m3/h(最高200m3/h)衰减至当前的11m3/h，注浆堵水率为93％，从矿井防治水角度出发，可保证井筒继续安全掘进施工。榆横北区内矿井均为整装井田，目前大多数基本处于勘探、建设阶段，对于未生产矿井，其各项设施均不完善，尤其是矿井排水系统、水处理系统等，矿井水及深层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立井井筒过富水煤层段安全掘进防治水保护方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1：立井井筒马头门与其上方40m之间的区域为待注浆堵水区域，对待注浆堵水区域内的壁间及壁后环形空间进行充填注浆，避免煤层水封堵后水位上升，加速上段冻结层段的冻结孔及冻结壁的解冻速度；/nS2：在待注浆堵水区域周边施工一定数量的疏水泄压钻孔，通过集中放水截流，降低待注浆堵水区域内的煤层水压力，并在注浆过程中起到引流注浆的作用；/nS3：对富水煤层内待掘马头门两帮及迎头影响范围内施工一定数量的注浆孔，采用水泥基注浆料对煤层裂隙进行注浆改造，形成注浆改造区域，单孔注浆过程采用全孔段注浆的方法，注浆孔在煤层顶板砂岩中开孔，并在砂岩中下止水套管；/nS4：对注浆改造区域施工检查孔，通过单孔压水试验、出水量、注浆圈内外水压差综合分析注浆效果，不满足要求的通过检查孔进行补充注浆。/n

【技术特征摘要】
1.一种立井井筒过富水煤层段安全掘进防治水保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：立井井筒马头门与其上方40m之间的区域为待注浆堵水区域，对待注浆堵水区域内的壁间及壁后环形空间进行充填注浆，避免煤层水封堵后水位上升，加速上段冻结层段的冻结孔及冻结壁的解冻速度；
S2：在待注浆堵水区域周边施工一定数量的疏水泄压钻孔，通过集中放水截流，降低待注浆堵水区域内的煤层水压力，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春刚，方刚，高栓文，刘洋，王宇，梁向阳，徐圣集，黄浩，李博，魏瀚昆，武永强，宁殿艳，姬强，孟庆宇，
申请(专利权)人：陕西延长石油巴拉素煤业有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61