封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法技术

本发明专利技术提供一种封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，包括：确定煤层侧向的烧变岩的导水空间和所述煤层中受导水空间影响的待采工作面，在待采工作面的回采扰动破坏范围外划定导水空间的帷幕线；在帷幕线和烧变岩之间布设多个第一注浆孔，对第一注浆孔进行注浆，确定不同浓度浆液的扩散范围；确定第二注浆孔对应的浆液浓度和浆液浓度对应的浆液的扩散范围，根据浆液浓度对应的浆液的扩散范围确定第二注浆孔的间距；根据第二注浆孔的间距在帷幕线和烧变岩之间布设多个第二注浆孔，根据第二注浆孔对应的浆液浓度从待采工作面向第二注浆孔注浆。本发明专利技术提高了注浆封堵的精准性，减少了注浆时间，同时节约了注浆浆液的用量进而降低了注浆成本。而降低了注浆成本。而降低了注浆成本。

【技术实现步骤摘要】
封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法


[0001]本专利技术涉及矿井防治水
，尤其涉及一种封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法。

技术介绍

[0002]煤层烧变岩现象由于煤层露头浅，地表沟壑发育，煤层在沟谷切割后的裸露处自燃后会形成一片火烧区。煤层燃烧垮塌形成火烧区后，整个烧变岩内部裂隙十分发育。当烧变岩周围存在水体，如水库、湖泊、河流或其他层位含水层时，烧变岩裂隙会充水，并成为强含水层，部分烧变岩含水层甚至成为一些区域的重要用水水源。
[0003]煤层的燃烧并不是完全充分的，在已烧变煤层侧向仍然可能存在具有回收利用价值的煤炭资源。但是若烧变岩侧向的煤炭资源计划回收利用，则烧变岩有可能成为充水水源，威胁矿井安全和正常生产，造成地下水资源浪费。为了不让同煤层烧变岩水进入到矿井采掘系统，需要在烧变岩层位中建造一道侧向防渗阻水墙，将烧变岩含水层与计划回采的煤炭资源进行人为分离，保证煤层回采过程中不会对烧变岩含水层造成扰动影响后方可进行回采。
[0004]烧变岩裂隙发育是注浆浆液扩散流通的可行性基础，注浆建造隔水帷幕的关键是注浆孔之间的浆液能相互连通搭接，堵塞烧变岩的裂隙过水通道，形成一个整体隔水构造。在针对同煤层烧变岩含水层的注浆工艺中，要求注浆形成的隔水墙准确且具有针对性的封堵烧变岩裂隙，防止出现部分裂隙通道未完全封闭，达不到预期的堵水效果，导致煤炭资源回采后裂隙通道扩大，最终破坏注浆效果。
[0005]目前烧变岩含水层的帷幕注浆方法主要为地面帷幕注浆，该方法主要针对的是从地面上对回采煤层上覆或下伏烧变岩含水层进行帷幕注浆。地面帷幕注浆是在地面进行施工，施工场地征用难。而且地面注浆距离煤层较远，注浆费用高，精确度相对低。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，用以解决现有技术中地面帷幕注浆施工场地征用难，注浆费用高，精确度低的缺陷，实现在局部范围内快速井下注浆，施工范围小，时间短，施工成本低，精确度高。
[0007]本专利技术提供一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，包括：
[0008]确定煤层侧向的烧变岩的导水空间和所述煤层中受所述导水空间影响的待采工作面，在所述待采工作面的回采扰动破坏范围外划定所述导水空间的帷幕线；
[0009]在所述帷幕线和所述烧变岩之间布设多个第一注浆孔，对所述第一注浆孔进行注浆，确定不同浓度浆液的扩散范围；
[0010]确定第二注浆孔对应的浆液浓度和所述浆液浓度对应的浆液的扩散范围，根据所述浆液浓度对应的浆液的扩散范围确定所述第二注浆孔的间距；
[0011]根据所述第二注浆孔的间距在所述帷幕线和所述烧变岩之间布设多个第二注浆
孔，根据所述第二注浆孔对应的浆液浓度从所述待采工作面向所述第二注浆孔注浆
[0012]根据本专利技术提供的一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，所述对所述第一注浆孔进行注浆，确定不同浓度浆液的扩散范围的步骤包括：
[0013]向所述多个第一注浆孔中位于中间的第一注浆孔内按照所述浓度从小到大的顺序依次进行注浆；
[0014]根据除所述中间的第一注浆孔以外的其他第一注浆孔内是否渗透有所述中间的第一注浆孔的浆液，以及所述中间的第一注浆孔与所述其他第一注浆孔之间的距离，确定不同浓度浆液的扩散范围。
[0015]根据本专利技术提供的一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，所述确定第二注浆孔对应的浆液浓度的步骤包括：
[0016]根据所述帷幕线和所述烧变岩之间的地下水流速，确定所述地下水流速对应的第二注浆孔的浆液浓度；其中，所述地下水流速与所述浆液浓度预先关联。
[0017]根据本专利技术提供的一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，所述第二注浆孔穿过所述烧变岩的顶部新鲜基岩和底板新鲜基岩。
[0018]根据本专利技术提供的一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，所述多个第二注浆孔的深度不同；
[0019]所述根据所述第二注浆孔对应的浆液浓度从所述待采工作面向所述第二注浆孔注浆的步骤包括：
[0020]当所述第二注浆孔内有水时，根据所述第二注浆孔对应的浆液浓度，按照所述第二注浆孔的深度从小到大的顺序依次对所述第二注浆孔进行注浆；
[0021]其中，不同深度的所述第二注浆孔的注浆终压不同，所述第二注浆孔的深度越大，所述第二注浆孔的注浆终压越大。
[0022]根据本专利技术提供的一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，所述根据所述第二注浆孔对应的浆液浓度从所述待采工作面向所述第二注浆孔注浆的步骤包括：
[0023]在所述第二注浆孔处的地下水流速小于第一预设阈值时，向所述所述第二注浆孔中注入单液水泥浆；
[0024]在所述第二注浆孔处的地下水流速大于或等于第一预设阈值时，向所述所述第二注浆孔中注入所述单液水泥浆，以及水泥和水玻璃混合的双液浆；
[0025]通过所述第二注浆孔向所述导水空间中的导水裂缝注入膨胀性化学浆。
[0026]根据本专利技术提供的一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，所述单液水泥浆中加入有凝固剂。
[0027]根据本专利技术提供的一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，所述单液水泥浆中的水灰比范围为0.5:1至1.25:1。
[0028]根据本专利技术提供的一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，在所述根据所述第二注浆孔对应的浆液浓度从所述待采工作面向所述第二注浆孔注浆的步骤之后，还包括：
[0029]对所述待采工作面的回采扰动破坏范围内的烧变岩进行钻探见岩；
[0030]若在钻探过程中持续出水且水量保持不变，则对钻探处对应的所述第二注浆孔进行补充注浆。
[0031]根据本专利技术提供的一种堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，在所述根据所述第二注浆孔对应的浆液浓度从所述待采工作面向所述第二注浆孔注浆的步骤之后，还包括：
[0032]确定所述待采工作面出的观察孔处的水量的衰减值、水压的衰减值和水量；
[0033]在所述水量的衰减值或水压的衰减值小于第二预设阈值，或所述水量大于第三预设阈值的情况下，在所述第二注浆孔间增设第三注浆孔，对所述第三注浆孔进行注浆。
[0034]本专利技术提供的封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，通过通过导水空间和待采工作面的相对位置，划定帷幕线，在帷幕线远离待采工作面的一侧布设注浆孔，保证注浆孔不被工作面采动而破坏；使用试验孔确定注浆孔中注入浆液浓度的扩散范围，从而确定注浆孔的间距，保证第二注浆孔之间的区域渗透浆液，形成隔水墙，保证隔水效果；从井下工作面对注浆孔进行注浆，提高了注浆的精度和效率，且减少浆液的使用量，降低注浆成本。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，其特征在于，包括：确定煤层侧向的烧变岩的导水空间和所述煤层中受所述导水空间影响的待采工作面，在所述待采工作面的回采扰动破坏范围外划定所述导水空间的帷幕线；在所述帷幕线和所述烧变岩之间布设多个第一注浆孔，对所述第一注浆孔进行注浆，确定不同浓度浆液的扩散范围；确定第二注浆孔对应的浆液浓度和所述浆液浓度对应的浆液的扩散范围，根据所述浆液浓度对应的浆液的扩散范围确定所述第二注浆孔的间距；根据所述第二注浆孔的间距在所述帷幕线和所述烧变岩之间布设多个第二注浆孔，根据所述第二注浆孔对应的浆液浓度从所述待采工作面向所述第二注浆孔注浆。2.根据权利要求1所述的封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，其特征在于，所述对所述第一注浆孔进行注浆，确定不同浓度浆液的扩散范围的步骤包括：向所述多个第一注浆孔中位于中间的第一注浆孔内按照所述浓度从小到大的顺序依次进行注浆；根据除所述中间的第一注浆孔以外的其他第一注浆孔内是否渗透有所述中间的第一注浆孔的浆液，以及所述中间的第一注浆孔与所述其他第一注浆孔之间的距离，确定不同浓度浆液的扩散范围。3.根据权利要求1所述的封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，其特征在于，所述确定第二注浆孔对应的浆液浓度的步骤包括：根据所述帷幕线和所述烧变岩之间的地下水流速，确定所述地下水流速对应的第二注浆孔的浆液浓度；其中，所述地下水流速与所述浆液浓度预先关联。4.根据权利要求1
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3任一所述的封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，其特征在于，所述第二注浆孔穿过所述烧变岩的顶部新鲜基岩和底板新鲜基岩。5.根据权利要求1
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3任一所述的封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法，其特征在于，所述第二注浆孔的深度不同；所述根据所述第二注浆孔对应的浆液浓度从所述待采工作面向所述第二注浆孔注浆的步骤包括：当所述第二注浆孔内有水时，根据所述第二注浆孔对应的浆液浓度，按...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，武晓适，宋业杰，张风达，申晨辉，孙万明，尹希文，樊振丽，张灿存，张睿，
申请(专利权)人：满洲里达赉湖热电有限公司中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：