【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿开采，具体地，涉及一种露天转井工回采工作面防溃方法。
技术介绍
1、针对于近直立煤层露天转井工开采条件下，原始露天采坑底部回填了一定厚度的松散渣体，该渣体具有储水量大、富水性强、极不均匀等特征，工作面回采过程中，地面将抽冒形成抽冒区，井下则极易发生突水溃渣，造成严重的经济损失和安全风险。相关技术中的露天转井工的防治水技术存在工程量大、防水效果较差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种露天转井工回采工作面防溃方法，该露天转井工回采工作面防溃方法具有施工工程量较小、回采工作面防溃效果较好的优点。
2、本专利技术实施例的露天转井工回采工作面防溃方法包括如下步骤：在露天转井工回填渣体中沿回填渣体的厚度方向开设多个第一孔，并沿回填渣体的长度方向开设多个第二孔；分别向多个第一孔和多个第二孔中通入注浆材料，使注浆材料在回采工作面的上侧固结形成设定厚度的阻隔塞，以防止回填体发生突水溃渣的事故。
3、本专利技术实施例的露天转井工回采工作面防溃方法从回填渣体的上表面向回填渣体内钻孔，并沿回填渣体的厚度方向开设多个第一孔、沿回填渣体的长度方向开设多个第二孔，以使第一孔和第二孔交错延伸，通过向第一孔和第二孔中通入注浆材料，注浆材料通过加压注浆的方式在第一孔和第二孔内进行劈裂胶结加固，凝固后的注浆材料在回填渣体中形成立体交错的网状结构，对第一孔和第二孔周围的回填渣体进行加固，从而在回填
4、所述阻隔塞位于所述急倾斜煤层的回采工作面的上侧，且位于回填渣体内水位的下侧，当回填渣体内的水向下渗透时，阻隔塞具有透水不透渣的特性，且阻隔塞可以受到底面传递而来的应力的情况下发生形变，避免应力传递至急倾斜煤层的回采工作面上侧，使本专利技术实施例的露天转井工回采工作面防溃方法具有回采工作面防溃效果较好的优点。
5、本专利技术实施例的露天转井工回采工作面防溃方法仅需在回填渣料回填形成回填渣体后，在松散的回填渣体中钻孔并注浆的方式即可完成施工，相较于相关技术中地表截排水、地面预堆载铺设防渗膜等治理方法，本专利技术实施例的露天转井工回采工作面防溃方法具有施工工程量较小的优点。
6、在一些实施例中，在露天转井工回填渣体中开设多个第一孔和开设多个第二孔包括如下步骤：
7、在露天转井工回填渣体中沿设定方向钻孔形成注浆孔；
8、在注浆孔钻进过程中，单次钻进深度大于设定尺寸后，停止钻进并向注浆孔中注入注浆材料以加固孔壁；
9、待注浆材料在注浆孔的孔底和孔壁凝结后，在注浆孔中继续沿设定方向钻孔，直至注浆孔的总深度大于或等于设定深度。
10、在一些实施例中，所述第二孔包括水平段，所述水平段沿水平方向延伸，且多个所述第二孔的水平段位于所述回填渣体内水位面的下侧。
11、在一些实施例中，第一孔包括注浆段，所述注浆段位于所述第一孔的下端，且所述注浆段和所述水平段正交布置，以使注浆材料在所述注浆段和所述水平段中凝结后形成立体网状结构。
12、在一些实施例中，分别向多个第一孔和多个第二孔中通入注浆材料包括如下步骤：
13、在注浆段内确定多个第一注浆位置，多个第一注浆位置沿注浆段的长度方向均匀将布置，在第二孔内确定多个第二注浆位置，多个第二注浆位置沿第二孔的长度方向均匀将布置；
14、沿从第一孔的孔底到孔口的方向逐次在多个第一注浆位置进行加压注浆，沿从第二孔的孔底到孔口的方向逐次在多个第二注浆位置进行加压注浆。
15、在一些实施例中，在多个第一注浆位置进行加压注浆和/或在多个第二注浆位置进行加压注浆包括如下步骤：
16、将注浆材料持续加压输送至设定位置；
17、在注浆压力大于或等于设定压力，且单位注浆量在设定时长内始终小于设定注浆量后，结束对该第一注浆位置或第二注浆位置的注浆。
18、在一些实施例中，所述露天转井工回采工作面防溃方法还包括如下步骤：
19、根据露天转井工回填渣体的结构和回填渣体下侧的煤层结构确定阻隔塞的结构；
20、根据阻隔塞的结构确定多个第一孔的水平位置和深度，以使多个第一孔沿阻隔塞的长度方向和宽度方向均匀分布，且所述第一孔的底端位于所述阻隔塞的下端面；
21、根据阻隔塞的结构确定多个第二孔的水平段的位置和深度，以使多个第二孔的水平段沿阻隔塞的长度方向延伸并沿所述阻隔塞的宽度方向平行间隔布置。
22、在一些实施例中，所述阻隔塞适于设于急倾斜煤层的上侧的回填渣料中，所述阻隔塞的宽度尺寸大于或等于所述急倾斜煤层的厚度，所述阻隔塞的长度尺寸大于或等于所述急倾斜煤层中工作面长度，所述阻隔塞的高度尺寸与所述工作面分段开采高度尺寸之比为1.1-1.3。
23、在一些实施例中，所述注浆材料包括水泥、助凝剂和速凝剂，所述露天转井工回采工作面防溃方法包括如下步骤：
24、根据水泥、助凝剂和速凝剂的性质和注浆材料中水泥、助凝剂和速凝剂的配比获得注浆材料各部分的用量，其中注浆材料各部分的用量根据如下公式获得：
25、
26、
27、
28、其中wc为水泥质量(kg)，we为粉煤灰或黏土质量(kg)，ww为水的质量(kg)，vg为注浆材料体积(l)，α为注浆材料中水泥所占质量比例，β为注浆材料中助凝剂所占质量比例，γ为注浆材料中水所占质量比例，dc为水泥相对密度，de为助凝剂的相对密度，dw为水的相对密度。
29、在一些实施例中，所述注浆材料中助凝剂的质量和速凝剂的质量之和与所述注浆材料中水的质量的比为1.0-1.3，所述注浆材料中助凝剂的质量与速凝剂的质量的比为0.25-0.42，所述注浆材料中速凝剂的质量与所述注浆材料中水泥质量的比为0.03-0.05。
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1.一种露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，在露天转井工回填渣体中开设多个第一孔和开设多个第二孔包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，所述第二孔包括水平段，所述水平段沿水平方向延伸，且多个所述第二孔的水平段位于所述回填渣体内水位面的下侧。
4.根据权利要求3所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，第一孔包括注浆段，所述注浆段位于所述第一孔的下端，且所述注浆段和所述水平段正交布置，以使注浆材料在所述注浆段和所述水平段中凝结后形成立体网状结构。
5.根据权利要求4所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，分别向多个第一孔和多个第二孔中通入注浆材料包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，在多个第一注浆位置进行加压注浆和/或在多个第二注浆位置进行加压注浆包括如下步骤：
7.根据权利要求4所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于
8.根据权利要求7所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，所述阻隔塞适于设于急倾斜煤层的上侧的回填渣料中，所述阻隔塞的宽度尺寸大于或等于所述急倾斜煤层的厚度，所述阻隔塞的长度尺寸大于或等于所述急倾斜煤层中工作面长度，所述阻隔塞的高度尺寸与所述工作面分段开采高度尺寸之比为1.1-1.3。
9.根据权利要求1所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，所述注浆材料包括水泥、助凝剂和速凝剂，所述露天转井工回采工作面防溃方法包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，所述注浆材料中助凝剂的质量和速凝剂的质量之和与所述注浆材料中水的质量的比为1.0-1.3，所述注浆材料中助凝剂的质量与速凝剂的质量的比为0.25-0.42，所述注浆材料中速凝剂的质量与所述注浆材料中水泥质量的比为0.03-0.05。
...【技术特征摘要】
1.一种露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，在露天转井工回填渣体中开设多个第一孔和开设多个第二孔包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，所述第二孔包括水平段，所述水平段沿水平方向延伸，且多个所述第二孔的水平段位于所述回填渣体内水位面的下侧。
4.根据权利要求3所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，第一孔包括注浆段，所述注浆段位于所述第一孔的下端，且所述注浆段和所述水平段正交布置，以使注浆材料在所述注浆段和所述水平段中凝结后形成立体网状结构。
5.根据权利要求4所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，分别向多个第一孔和多个第二孔中通入注浆材料包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的露天转井工回采工作面防溃方法，其特征在于，在多个第一注浆位置进行加压注浆和/或在多个第二注浆位置进行加压注...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘震，刘小平，王玉涛，张宏刚，黄健丰，孟庄涵，田延哲，赵文豪，白仲荣，刘新星，毛昱昆，曹晓毅，
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：
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