一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺，涉及矿业工程技术领域，包括以下步骤：步骤一：在超前工作面支撑压力影响的煤体裂隙增生区选择钻孔注浆位置，实施高压灌注；步骤二：在工作面两顺槽煤壁腰线处单排均匀布置注浆孔，钻孔距底2

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺


[0001]本专利技术涉及矿业工程
，尤其涉及一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺。

技术介绍

[0002]在煤矿开采工程中，随着回采工作面进行到最后末采阶段，临近撤架通道，煤柱变薄，矿压显现增强，工作面煤壁自稳性变差，尤其对于大采高工作面，片帮以及伴生的冒顶问题时有发生，应急处理棘手且成为影响矿井生产效率的关键环节；
[0003]针对问题发生后的高分子材料注浆，主要在工作面10m范围内开展，煤炭裂隙完全发育，注浆量大、成本高，随采随注，影响回采效率；顺槽采用的普通水泥浆预注浆，又存在在支撑压力影响浅部区域，漏浆严重，施工困难，在支撑压力影响深部区域注浆量小，补强效果不明显的问题，因此，本专利技术提出一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺，该煤矿末采工作面片帮预治理工艺实现煤体的补强加固，预防工作面末采推进中煤壁的片帮问题，提前预注的方式，施工量小、施工过程便捷、不影响工作面回采，补强治理效果显著。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺，包括以下步骤：
[0006]步骤一：在超前工作面支撑压力影响的煤体裂隙增生区选择钻孔注浆位置，实施高压灌注；
[0007]步骤二：在工作面两顺槽煤壁腰线处单排均匀布置注浆孔，钻孔距底2
‑
3m，间距3
‑
10m，近水平角度钻孔施工，终孔位置靠近煤体横向中心面和煤层顶板，两顺槽钻孔间隔布置；
[0008]步骤三：在煤体内布管，采用4分塑料管丝扣拼接，平行布置两趟管路，一趟在钻孔内通体布管，一趟在孔口10米范围布置，两趟管路末端管体上均开设有多个射流孔；
[0009]步骤四：在管路距离孔口0.3
‑
0.6m位置和8
‑
12m位置上，分别布置聚氨酯快速封孔袋，充填管路与钻孔间隙，将整个注浆孔分为浅部和深部两段；
[0010]步骤五：使用双组分压力可调液压注浆泵连接浅部注浆管，采用双组分速凝注浆材料，进行煤体浅部范围的注浆；
[0011]步骤六：提高注浆泵压力，连接深部注浆管路，采用单组分超细粒径注浆材料，对煤体深部裂隙进行填充补强。
[0012]进一步改进在于：煤体裂隙增生区为超前工作面20
‑
40m处，通过井下实地测量或临近相似地质条件工作面情况类比进行判断。
[0013]进一步改进在于：所述步骤三中，布管采用2
‑
3米4分塑料管丝扣拼接。
[0014]进一步改进在于：所述步骤四中，控制聚氨酯快速封孔袋在10min内发泡固化、凝
结充填管路与钻孔间隙，进行封孔、固管。
[0015]进一步改进在于：所述步骤四中，注浆孔浅部＜10米，注浆孔深部＞10m，以此分隔为两趟注浆管路。
[0016]进一步改进在于：所述步骤五中，双组分速凝注浆材料由粉状的A料、B料组成，其中A料由92％
‑
96％的硫铝酸盐水泥和高铝水泥均质混合物、2％
‑
5％硼酸和酒石酸复合缓凝剂、3％
‑
6％的萘系减水剂混合构成，B料由68％
‑
85％的石膏、10％
‑
25％的PH调节剂、2％
‑
7％复合金属盐类早强剂混合构成，两种材料分别加水搅拌，通过注浆混合器混合。
[0017]进一步改进在于：所述步骤五中，注浆压力5
‑
10MPa，注浆过程压力逐步提高，终压10Mpa，保压时间10
‑
15min。
[0018]进一步改进在于：所述步骤六中，单组分超细粒径注浆材料为超细均质无机粉末，由88
‑
92％超细水泥，目数＞1200、3
‑
7％预分散处理硅灰、5
‑
9％细磨粉煤灰，目数＞1000、0.5
‑
0.8％环氧基改性高效羧酸减水剂、0.05
‑
0.1％消泡剂混合构成，水灰比0.5
‑
0.8。
[0019]进一步改进在于：所述步骤六中，注浆压力为10
‑
15MPa，终压15Mpa，保压时间30
‑
40min。
[0020]本专利技术的有益效果为：
[0021]1、本专利技术采用在超前工作面的裂隙增生区高压灌注超细粒径注浆材料的方式，在煤体裂隙发育早期针对性的对其充填、粘结，实现煤体的补强加固，预防工作面末采推进中煤壁的片帮问题，提前预注的方式，施工量小、施工过程便捷、不影响工作面回采，补强治理效果显著。
[0022]2、本专利技术通过一次速凝注浆材料对煤体浅层裂隙的有效封堵，避免了超细浆液的泄露，为二次高压注浆创造条件，实现了浆液对未完全发育裂隙及其细微尖端的有效灌注，保证了其注浆效果。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的超前支撑压力分布示意图；
[0024]图2为本专利技术的钻孔布置俯视示意图；
[0025]图3为本专利技术的管路布置示意图。
具体实施方式
[0026]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0027]实施例一
[0028]根据图1、2、3所示，本实施例提出了一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺，包括以下步骤：
[0029]步骤一：在超前工作面支撑压力影响的煤体裂隙增生区选择钻孔注浆位置，实施高压灌注；
[0030]步骤二：在工作面两顺槽煤壁腰线处单排均匀布置注浆孔，钻孔距底2
‑
3m，间距3
‑
10m，近水平角度钻孔施工，终孔位置靠近煤体横向中心面和煤层顶板，两顺槽钻孔间隔布置；
[0031]步骤三：在煤体内布管，采用4分塑料管丝扣拼接，平行布置两趟管路，一趟在钻孔内通体布管，一趟在孔口10米范围布置，两趟管路末端管体上均开设有多个射流孔；
[0032]步骤四：在管路距离孔口0.3
‑
0.6m位置和8
‑
12m位置上，分别布置聚氨酯快速封孔袋，充填管路与钻孔间隙，将整个注浆孔分为浅部和深部两段；
[0033]步骤五：使用双组分压力可调液压注浆泵连接浅部注浆管，采用双组分速凝注浆材料，进行煤体浅部范围的注浆；
[0034]步骤六：提高注浆泵压力，连接深部注浆管路，采用单组分超细粒径注浆材料，对煤体深部裂隙进行填充补强。
[0035]本专利技术采用在超前工作面的裂隙增生区高压灌注超细粒径注浆材料的方式，在煤体裂隙发育早期针对性的对其充填、粘结，实现煤体的补强加固，预防工作面末采推进中煤壁的片帮问题，提前预注的方式，施工量小、施工过程便捷、不影响工作面回采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在超前工作面支撑压力影响的煤体裂隙增生区选择钻孔注浆位置，实施高压灌注；步骤二：在工作面两顺槽煤壁腰线处单排均匀布置注浆孔，钻孔距底2
‑
3m，间距3
‑
10m，近水平角度钻孔施工，终孔位置靠近煤体横向中心面和煤层顶板，两顺槽钻孔间隔布置；步骤三：在煤体内布管，采用4分塑料管丝扣拼接，平行布置两趟管路，一趟在钻孔内通体布管，一趟在孔口10米范围布置，两趟管路末端管体上均开设有多个射流孔；步骤四：在管路距离孔口0.3
‑
0.6m位置和8
‑
12m位置上，分别布置聚氨酯快速封孔袋，充填管路与钻孔间隙，将整个注浆孔分为浅部和深部两段；步骤五：使用双组分压力可调液压注浆泵连接浅部注浆管，采用双组分速凝注浆材料，进行煤体浅部范围的注浆；步骤六：提高注浆泵压力，连接深部注浆管路，采用单组分超细粒径注浆材料，对煤体深部裂隙进行填充补强。2.根据权利要求1所述的一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺，其特征在于：煤体裂隙增生区为超前工作面20
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40m处，通过井下实地测量或临近相似地质条件工作面情况类比进行判断。3.根据权利要求2所述的一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺，其特征在于：所述步骤三中，布管采用2
‑
3米4分塑料管丝扣拼接。4.根据权利要求3所述的一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺，其特征在于：所述步骤四中，控制聚氨酯快速封孔袋在10min内发泡固化、凝结充填管路与钻孔间隙，进行封孔、固管。5.根据权利要求4所述的一种煤矿末采工作面片帮预治理工艺，其特征在于：所述步骤四中，注浆孔浅部＜10米，注浆孔深...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晋琴，原小路，陶广美，马赛，朱永辉，王萌，陈志强，王朋卫，赵斌，王帅，王莉，
申请(专利权)人：山西晋煤集团技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：