一种立井井筒工作面注浆堵水方法技术

本发明专利技术公开了一种立井井筒工作面注浆堵水方法，属于富水岩层超深立井水害治理与防控技术领域。首先建立储蓄水区‑主导水通道和孔裂隙围岩共存区‑孔裂隙围岩区概念模型；根据井筒与主导水通道的空间相对位置关系，如相交则直接实施压力注浆，如相离则实施钻孔，根据钻孔与主导水通道空间相对位置关系，抽象出相交或相离工况，分别实施直接压力注浆或水力压裂后再注浆。本方法基于主导水通道理论和储蓄水区‑主导水通道和孔裂隙围岩共存区‑孔裂隙围岩区流量守恒原理，将工作面注浆封堵作业区从井筒周围有限范围拓展至井筒近场范围，为深井工作面水害防控提供创新解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种立井井筒工作面注浆堵水方法，属于富水岩层超深立井水害治理与防控。

技术介绍

1、地层注浆和冻结是防控立井水害的重要手段。由于超深直孔靶向精准定位困难，导致基于冻结和地面预注浆的封堵帷幕难以实现，目前尚没有超过1500 m的冻结凿井施工案例。工作面超前注浆相对于冻结和地面预注浆，将传统的帷幕截水理念拓展至裂隙堵水，可有效切断围岩导水通道，随井深增加，其在经济性和灵活性方面优势愈加突出，成为施工期深立井水害防控的首选方案。

2、由于长期缺少立井井筒近场围岩出水、导水、储（蓄）水系统的研究，井筒近场围岩地下水赋存规律与运移特征尚不清楚，严重阻碍了对立井开挖环境中水害机理的科学认识，导致注浆防控水害灾变面临理论和技术的双重挑战。

3、公开号为cn108915689a的现有技术公开一种富水地层井筒掘进探堵水方法，将超前探水和超前注浆堵水技术相结合，实现探堵水动态反馈，特别适用于富水地层井筒掘进突水事故的安全预防与精准治理。该方法包括步骤：在井筒中心钻凿超前探水钻孔，孔深不低于一个井筒掘进进尺距离；监测探水钻孔涌水量，当涌水量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种立井井筒工作面注浆堵水方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的立井井筒工作面注浆堵水方法，其特征在于，步骤S1的具体步骤如下：在煤系沉积含水地层和金属矿火成岩含水地层井筒工作面堵水施工中，设主导水通道涌水量为，主导水通道以外的孔裂隙围岩总涌水量，井筒总涌水量为，不影响正常施工的涌水量为，在稳态渗流理论和质量守恒原理基础上，建立储蓄水区-主导水通道和孔裂隙围岩共存区-孔裂隙围岩区概念模型，其中，井筒总涌水量为主导水通道涌水量与主导水通道以外的孔裂隙围岩总涌水量之和：，井筒工作面水害发生标准为，并结合对井筒涌水量的贡献以及工作面水害发生标准界定出主导水通道。...

【技术特征摘要】

1.一种立井井筒工作面注浆堵水方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的立井井筒工作面注浆堵水方法，其特征在于，步骤s1的具体步骤如下：在煤系沉积含水地层和金属矿火成岩含水地层井筒工作面堵水施工中，设主导水通道涌水量为，主导水通道以外的孔裂隙围岩总涌水量，井筒总涌水量为，不影响正常施工的涌水量为，在稳态渗流理论和质量守恒原理基础上，建立储蓄水区-主导水通道和孔裂隙围岩共存区-孔裂隙围岩区概念模型，其中，井筒总涌水量为主导水通道涌水量与主导水通道以外的孔裂隙围岩总涌水量之和：，井筒工作面水害发生标准为，并结合对井筒涌水量的贡献以及工作面水害发生标准界定出主导水通道。

3.根据权利要求2所述的立井井筒工作面注浆堵水方法，其特征在于，具体的，当立井井筒位于孔裂隙围岩区时，通过井筒工作面往主导水通道和孔裂隙围岩共存区实施长距离靶向钻孔，成孔后采用微扫成像系统观察钻孔遭遇主导水通道情况，如遭遇，则判定钻孔与主导水通道间为相交工况，如未遭遇，则判定钻孔与主导水通道间为相离工况，并进一步利用跨孔电法探测系统圈定主导水通道位置。

4.根据权利要求3所述的立井井筒工作面注浆堵水方法，其特征在于，具体的，当井筒位于主导水通道和孔裂隙围岩共存区时，如果井筒直接与主导水通道遭遇，则认定为与井筒直接相交工况；如果井筒与主导水通道未遭遇，则认定为与井筒相离工况，在井筒周围不超过主导水通道和孔裂隙围岩共存区范围内钻孔，成孔后采用微扫成像系统观察钻孔遭遇主导水通道情况，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文博，赵晓东，牛鹏翔，周国庆，王建州，
申请(专利权)人：中煤建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：