一种井工煤矿小窑破坏区充填复采探查充注方法技术

本发明专利技术涉及一种井工煤矿小窑破坏区充填复采探查充注方法，属于煤矿开采技术领域；在小窑破坏区的规划范围内部署N个钻孔，每个钻孔处固定孔口管并在孔口管处安装孔口三通，孔口三通在三个连接口处均设有压力表及阀门，在规划顺槽内部布置排水排气管、压缩空气管、注浆充填管，三根管道均通过管道与孔口三通相连接，相连接的管道上设置阀门，通过向一个钻孔内部注入压缩空气并观察其余钻孔处的孔口压力表变化来判断钻孔之间的连通情况，判断完毕后向连通的钻孔组内部注入压缩空气来将其内部的积水以及积气排出，接着向连通的钻孔组内部注浆，最后向独立的钻孔内部注浆；解决了目前对于煤矿小窑破坏区的注浆充填方法效率低、效果差、成本高的问题。成本高的问题。成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种井工煤矿小窑破坏区充填复采探查充注方法


[0001]本专利技术属于煤矿开采
，具体涉及一种井工煤矿小窑破坏区充填复采探查充注方法。

技术介绍

[0002]伴随着我国煤炭资源的整个开采历史，早期许多小型煤矿多采用“以掘代采”的落后采煤方法，回收率低且错综复杂的煤巷造成了资源的破坏。这些废巷的存在严重影响着现代矿井长壁开采工作面的采掘部署与工作面的生产安全，而且现在多为积水、积气的状态，贸然通过极易引发透水、瓦斯、顶板等事故。因此这些废弃采掘空间内积水、积气、冒顶等危险因素的消除，是布置正常长壁开采工作面复采的前提。目前解决此类问题多采用注浆充填的办法，比如专利技术专利【 CN 105952475 A】，具体方法如下：第一步：通过调查资料等手段需摸清废巷分布情况，设计部署注浆钻孔；第二步：由于钻孔可能多次穿过废弃空间，需实施“分步成孔、多次插管注浆”的方法，以避免钻进过程中，出现卡钻、排渣困难的问题以及一次性注浆造成封堵深部钻孔漏浆通道，影响后续注浆时浆液扩散范围。该方法通过使用无机快硬注浆材料，在浅部破碎区域先进行一次注浆，待凝固后再往本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井工煤矿小窑破坏区充填复采探查充注方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、针对划定的小窑破坏区（5）范围内的保护煤柱线，根据小窑破坏区（5）的破坏范围平均部署N个钻孔，分别为一号钻孔（6）、二号钻孔（7）、三号钻孔（8）
……
N号钻孔（9）；S2、每个钻孔在实施时，先在钻孔的孔口处钻出孔口管（10）长度，并在钻孔的孔口处固定孔口管（10），孔口管（10）固定完毕后，更换钻头，将钻孔钻至设计深度，并对孔口管（10）进行临时封堵，在钻进过程中每当遇到废巷时，钻杆扭矩都会发生突变，记录变化时间和钻进的深度，来确定所经过废巷的位置及长度；S3、将每个设计部署的钻孔都施工完毕后，在钻孔的孔口管（10）处撤掉临时封堵，然后在孔口管（10）处安装孔口三通（11），孔口三通（11）在三个连接口处均设置有压力表及阀门，其中孔口三通（11）的第一连接口与孔口管（10）相连接；S4、在规划顺槽（3）已挖掘出的区域段内部布置排水排气管（12）、压缩空气管（13）、注浆充填管（14），将孔口三通（11）的第二连接口通过管道与排水排气管（12）相连接，在压缩空气管（13）与注浆充填管（14）之间设置有N个顺槽三通（21），顺槽三通（21）的数量与孔口管（10）的数量相等、一一对应，顺槽三通（21）的第一连接口与压缩空气管（13）相连接，顺槽三通（21）的第二连接口与注浆充填管（14）相连接，孔口三通（11）的第二连接口与排水排气管（12）相连接，孔口三通（11）的第三连接口与相对应的顺槽三通（21）的第三连接口相连接；S5、上述四步完成后，从一号钻孔（6）开始，将一号钻孔（6）的孔口管（10）与压缩空气管（13）接通，将压缩空气管（13）内部的压缩空气从孔口三通（11）的第三连接口处注入孔口管（10）内部，观察其余各个钻孔处孔口压力表（16）的数值变化，以此来判断各钻孔之间的连通情况，结合步骤S2中钻孔施工时记录的各处废巷位置与深度，推断出废巷的大致分布情况；同时通过注入压缩空气，将废巷内部的积水与积气排出，排出的水气经过气水分离后，废水排入井底水仓，废气排入专用回风巷；S6、第五步完成后，根据第五步判断的各个钻孔之间的连通情况，对若干组相互连通的钻孔进行注浆充填，充填的同时监测孔口压力表（16），待各个连通钻孔处的孔口压力表（16）都达到设计注浆压力，保持恒定时，认为各个连通的钻孔及与其相连的废巷空间已经注满；最后充填无连通关系的独立钻孔，直至所有钻孔充填完毕。2.根据权利要求1所述的一种井工煤矿小窑破坏区充填复采探查充注方法，其特征在于：在井工煤矿的现采工作面（1）的一侧设置有运输顺槽（4），运输顺槽（4）远离现采工作面（1）的一侧为多个相邻的规划工作面（2），规划工作面（2）的两侧为规划顺槽（3），规划工作面（2）内部为实体煤，其中规划的小窑破坏区（5）在最接近现采工作面（1）的规划工作面（2）内部，将最接近运输顺槽（4）的规划顺槽（3）进行挖掘，挖掘的部分为接近所规划的小窑破坏区（5）的区域段，挖掘出的区域段的两端分别通过一个连接顺槽与运输顺槽（4）相连通。3.根据权利要求2所述的一种井工煤矿小窑破坏区充填复采探查充注方法，其特征在于：N个钻孔在规划顺槽（3）已挖掘出的区域段侧壁上均匀排列设置。4.根据权利要求1所述的一种井工煤矿小窑破坏区充填复采探查充注方法，其特征在于：在步骤S2中，孔口管（10）选用无缝钢管，待孔口管（10）下入钻孔后进行壁后注浆固管封堵，固管封堵材料选择水泥
‑
水玻璃灌浆材料。5.根据权利要求1所述的一种井工煤矿小窑破坏区充填复采探查充注方法，其特征在
于：在步骤S4中，顺槽三通（21）与压缩空气管（13）以及注浆充填管（14）之间的管道上均设置有阀门，孔口三通（11）与孔口管（10）之间的阀门为孔口阀门（15），孔口三通（11）与孔口管（10）之间的压力表为孔口压力表（16）；孔口三通（11）与排水排气管（12）之间的阀门为排水排气阀门（17），孔口三通（11）与排水排气管（12）之间的压力表为排水排气压力表（18）；顺槽三通（21）与压缩空气管（13）之间的阀门为压缩空气阀门（23），顺槽三通（21）...

【专利技术属性】
技术研发人员：田栋，
申请(专利权)人：臣功环境科技有限公司，
类型：发明
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