一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法技术

本发明专利技术提出了一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法，包括以下步骤：S1、利用岩层阻水系数法，在保证高压浆液不穿透保护层厚度内隔离岩层的前提下，对安全距离H<subgt;b</subgt;进行计算确定，得到H<subgt;b1</subgt;；S2、利用岩体强度判别法，在安全距离内岩体出现断裂破坏的临界条件下，对安全距离H<subgt;b</subgt;进行计算确定，以得到H<subgt;b2</subgt;；S3、利用隔水安全岩柱留设法，隔水安全岩柱的垂高H<subgt;sh</subgt;应当大于或者等于导水裂缝带的最大高度H<subgt;li</subgt;加上安全距离H<subgt;b3</subgt;，从而确定H<subgt;b3</subgt;；S4、利用隔水岩层突水系数法，安全距离H<subgt;b</subgt;是隔水层及其上方的岩层厚度之和，得到H<subgt;b4</subgt;；S5、对H<subgt;b1</subgt;、H<subgt;b2</subgt;、H<subgt;b3</subgt;以及H<subgt;b4</subgt;进行分析排序，得到安全距离H<subgt;b</subgt;的合理取值范围：H<subgt;b2</subgt;＜H<subgt;b</subgt;≈H<subgt;b3</subgt;＜H<subgt;b1</subgt;＜H<subgt;b4</subgt;。本发明专利技术通过科学计算分析得到最合适的安全距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿覆岩离层减沉注浆，尤其涉及一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法。

技术介绍

1、覆岩离层减沉注浆技术最核心最基础的技术要求就是技术安全性，由于覆岩离层注浆和其下方工作面煤层开采同步进行，必须确保覆岩离层减沉注浆不会对矿井工作面采煤作业造成安全隐患；为此，应采用合理的注浆技术工艺，防止因带压注浆导致工作面发生涌水溃浆灾害。目前，最常采用的安全技术措施是首先判别导水裂隙带高度，然后在导水裂隙带上方留设一定的安全距离。注浆钻孔孔底位置距导水裂隙带顶界面距离应大于安全距离。若钻孔底部与导水裂隙带距离不足，则在高压注浆作用下，充填浆液很有可能进入导水裂隙带，通过裂隙带涌入工作面，导致涌浆事故。

2、综上，安全距离的留设关系到覆岩离层减沉注浆技术的安全性，是至关重要的技术参数。但目前并无科学准确的安全距离留设方法，一般是根据以往工程经验留设10-20m安全距离，或按照4-5倍的采厚留设安全距离。

3、当安全距离留设不足时，在注浆压力作用下，钻孔底部与导水裂隙带贯通的风险显著增加，易造成工作面涌水溃浆灾害。

4、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法，其特征在于，所述S1中，根据安全距离对应的岩层阻水系数，计算在设计注浆压力条件下，所需安全距离Hb参照以下公式进行计算得到Hb1：

3.如权利要求2所述的一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法，其特征在于，S1的计算过程中，离层注浆设计孔口压力P0不超过5.5MPa，其中阻水系数δi在不同岩层中因岩层性质不同，不同岩层的阻水系数一般为中粗砂岩0.3～0.5MPa/m，细砂岩为0.3MPa/m，粉砂岩为0.2MPa/m，泥岩为0...

【技术特征摘要】

1.一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法，其特征在于，所述s1中，根据安全距离对应的岩层阻水系数，计算在设计注浆压力条件下，所需安全距离hb参照以下公式进行计算得到hb1：

3.如权利要求2所述的一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法，其特征在于，s1的计算过程中，离层注浆设计孔口压力p0不超过5.5mpa，其中阻水系数δi在不同岩层中因岩层性质不同，不同岩层的阻水系数一般为中粗砂岩0.3～0.5mpa/m，细砂岩为0.3mpa/m，粉砂岩为0.2mpa/m，泥岩为0.1～0.3mpa/m，石灰岩为0.4mpa/m，在导水裂隙带至离层下方的断层带中，因其中充填物性质及胶结或者密实程度不同，其阻水能力变化很大，按弱强度充填物考虑，断层带的阻水系数为0.05～0.1mpa/m。

4.如权利要求1所述的一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法，其特征在于，所述s2中，由于在未采用离层注浆时，弯曲带岩层一般不出现断裂破坏，边界条件应视为固支状态，当分析在注浆压力等附加应力作用下，弯曲带岩层由弯曲变形到出现断裂破坏时，力学计算模型应采用两端固支梁的梁模型或四端固支薄板的薄板模型。

5.如权利要求4所述的一种覆岩离层注浆目标层位安全距离确定方法，其特征在于，采用梁模型计算时，在注浆压力p0作用下，固支梁上最大拉应力达到顶板岩层抗拉强度时，即(σx)max＝σt时，厚度为hb的固支梁发生断裂，此...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文，张超，晁康，李建文，曹祖宝，邵红旗，王兵强，侯成科，李凡，
申请(专利权)人：中煤科工生态环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：