一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法技术

一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法，沿空巷道上区段工作面回采前，在已开掘的上区段上区段巷道中一侧，沿煤柱的延伸方向布设一排钻孔；利用钻孔触探仪对钻孔进行探测；根据获得的钻孔内压力和位移的信息数据，分析出煤柱不同深度的受压程度以及煤体中裂隙的发育情况，对于煤柱中裂隙发育较大的部分可直接进行注浆加固作业，对煤柱中裂隙发育较小的部分进行致裂作业；利用电脉冲装置对煤柱裂隙较小的部分进行致裂作业；观察冲击波致裂范围，直至整个上区段巷道中煤柱裂隙小的区域全部致裂结束；在煤柱原有锚网支护的基础上，由钻孔中放入注浆锚杆对煤柱内部进行注浆加固。该方法能有效的实现煤柱的超前加固作业。

【技术实现步骤摘要】
一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法
本专利技术属于煤矿井下沿空巷道围岩控制
，具体涉及一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法。
技术介绍
现阶段，我国煤矿开采主要为井工开采模式，巷道围岩失稳问题是深井开采主要问题之一。在井下开采过程中，巷道由于受到采动影响和顶板压力等原因出现了围岩变形失稳的现象，严重影响了煤矿安全高效生产工作。在沿空巷道中，回采工作面一侧窄煤柱变形失稳是常见的问题，为有效解决这一问题，通常是在煤柱破坏后，采用注浆的方式进行加固，这种方式是滞后式注浆，往往因为注浆时机已经太晚，煤柱整体的破碎已较严重，甚至已经完全失去了承载力，因而此时注浆的效果已经达不到预期的加固效果，从而无法保证煤矿的安全生产工作。另一种方式则是超前工作面回采注浆，即在上区段工作面回采之前，此时煤柱尚未受采动的影响，虽然尚未受到破坏，但是在工作面回采时，会受到采动的影响，进而煤柱会发生变形破碎，承载力瞬间降低，会影响下区段工作面的回采，因此需对煤柱进行注浆加固，这样，既能保证在上区段工作面回采时，煤柱能起到较高的承载作用，又能保证下区段工作面回采时，煤柱不会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法，包括钻孔触探仪和电脉冲装置(4)，所述钻孔触探仪包括输送杆(8)、升降器(7)、探头(9)、探针(10)、手压泵(6)和数据采集仪(12)，所述输送杆(8)为伸缩式杆件，输送杆(8)的一端与升降器(7)连接，其外径小于待探测钻孔(2)的内径；所述升降器(7)安装在上区段巷道(5)内，升降器(7)为可升降式结构，且俯仰角度可调节，从而不仅可以调整输送杆(8)进入钻孔(2)的深度，也可以调节输送杆(8)的角度以适应不同角度的钻孔(2)；所述探头(9)安装在输送杆(8)的上端，其顶端周身均匀的设置有四个径向安装孔(24)，其内部还设置有连通到四个径向安装孔(2...

【技术特征摘要】
1.一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法，包括钻孔触探仪和电脉冲装置(4)，所述钻孔触探仪包括输送杆(8)、升降器(7)、探头(9)、探针(10)、手压泵(6)和数据采集仪(12)，所述输送杆(8)为伸缩式杆件，输送杆(8)的一端与升降器(7)连接，其外径小于待探测钻孔(2)的内径；所述升降器(7)安装在上区段巷道(5)内，升降器(7)为可升降式结构，且俯仰角度可调节，从而不仅可以调整输送杆(8)进入钻孔(2)的深度，也可以调节输送杆(8)的角度以适应不同角度的钻孔(2)；所述探头(9)安装在输送杆(8)的上端，其顶端周身均匀的设置有四个径向安装孔(24)，其内部还设置有连通到四个径向安装孔(24)里端的油道(27)，油道(27)的进油口(24)设置在探头(9)的表面；探针(10)的数量四个，四个探针(10)分别安装在四个径向安装孔(24)中，且两两成对的分布在x轴和y轴方向上；探针(10)的里端外侧安装有活塞环(25)，并通过活塞环(25)与径向安装孔(24)滑动密封配合，探针(10)的长度小于径向安装孔(24)的深度，且其里端还通过拉簧(26)与径向安装孔(24)的孔底连接；探针(10)顶端的外部设置在压力传感器；在探头(9)上设置有检测探针(10)伸出长度的位移传感器；所述手压泵(6)设置在上区段巷道(5)内，且通过油路(13)与探头(9)上的进油口(24)连接；所述数据采集仪(12)通过电缆(11)与位移传感器和压力传感器连接；
所述电脉冲装置(4)包括推杆(18)、操作台(16)、冲击波产生器(17)、封孔器(19)和控制器(14)，所述推杆(18)的一端与操作台(16)连接，其外径小于钻孔(2)的内径；所述操作台(16)设置在上区段巷道(5)内，操作台(16)用于控制推杆(18)伸缩长度和俯仰角度的调节；所述冲击波产生器(17)的尺寸小于钻孔(2)的内径，其安装在推杆(18)的另一端；所述封孔器(19)为筒式结构，其套设在推杆(18)的外部，并与钻孔(2)的孔口相配合，用于建立推杆(18)与钻孔(2)的孔口之间的密封连接；封孔器(19)上设置有连通到其内腔中的注水口(20)；控制器(14)与操作台(16)和冲击波产生器(17)连接；
其特征在于，具体包括以下步骤；
S1：在沿空巷道上区段工作面(22)回采前，煤柱(1)未受采动影响时，在已开掘的上区段上区段巷道(5)中一侧，沿煤柱(1)的延伸方向以一定的间距布设一排钻孔(2)，钻孔(2)的深度不超过预留煤柱(1)的厚度；
S2：利用钻孔触探仪对钻孔(2)进行探测；通过调节升降器(7)将输送杆(8)放进钻孔(2)的内部，并将探头(9)输送到钻孔(2)内的待测位置；启动手压泵(6)工作通过油路(13)和油道(27)向径向安装孔(24)中供油，油液同时推动四个活塞环(25)向外侧移动，进而推动x轴方向上的两个探针(10)分别沿x轴正、负两个方向同时伸出，推动y轴方向上的两个探针(10)分别沿y轴正、负两个方向同时伸出；探针(10)缓慢伸出后，其端部逐渐与煤柱(1)中的煤体接触并压紧，直至深入到煤体中；数据采集仪(12)利用压力传感器和位移传感器进行信号的实时采集，并根据采集的信号分析钻孔(2)内压力和位移的信息数据，同时对信息数据进行记录和存储；断开手压泵(6)和油路(13)之间的连接，在拉簧(26)的作用下，探针(10)回缩到探头(9)内部，再通过调节升降器(7)带动输送杆(8)回缩，使探头(9)回缩至下一探测深度；依次获得不同深度的深度岩层(3)受压情况和位移信息数据，直至完成整个钻孔(2)的水平探测过程；
S3：数据采集仪(12)根据获得的钻孔(2)内压力和位移的信息数据，分析出煤柱(1)不同深度的受压程度以及煤体中裂隙的发育情况，对于煤柱(1)中裂隙较大的部分可直接进行注浆加固作业，对煤柱(1)裂隙较小的部分，依次进行步骤S4和S5；
S4：选取一个钻孔(2)，利用电脉冲装置(4)对煤柱(1)裂隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂臣，毕瑞阳，孙长伦，荣浩宇，许嘉徽，梁巨理，孙元田，李雯玉，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32