一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术的制作方法

本发明属于井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术领域，尤其涉及一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术。

背景技术：

应用综采工艺的煤矿在生产中会产生大量的老空区，随着回采和顶板的垮落，地表相应发生沉降。现有的煤矸石处理工艺大都是在回采工作面布置相关设备进行充填，这种处理工艺系统复杂，对现有生产系统造成影响，处理成本较高。

本发明提出一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术，该方法通过在老空区附近停采线或邻近工作面巷道施工定向钻孔，钻孔下套管，建立老空区充填钻孔通道，利用充填泵将地面矸石制成浆液由地面进行高压输送到井下，通过定向钻孔通道注浆充填，从而起到了处理煤矸石等固体废料的目的。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术，老空区矸石处理技术的步骤为：

步骤一：填浆液的制备：在浆液搅拌站内，将地面矸石输送至破碎机进行破碎，破碎后送入球磨机进行再次破碎球磨，球磨后的粉末矸石放入制浆机中加入适量的水、添加剂制成充填浆液；

步骤二：铺设地面至井下浆液输送管路通道，将制浆机制得的浆液送入充填泵内，采用高压通过输送管路进入井下；

步骤三：建立钻孔注浆通道，在老空区附近每隔一定距离施工定向钻孔，钻孔沿老空区顶部弯曲下沉带向下进入老空区；

步骤四：钻孔施工完毕后，在钻孔内下入套管，并利用浆液从连接井下注浆管路向老空区内进行注浆充填。

优选的，所述球磨后的粉末矸石的颗粒小于1mm。

优选的，所述充填泵采用高压将浆液沿输送管路进入井下，若井下输送管路的距离较远，则在井下增加加压泵。

优选的，所述定向钻孔的位置是在老空区停采线附近巷道和邻近回采工作面顺槽位置进行施工定向钻孔。

优选的，所述套管可采用pvc管或花钢管，以保证钻孔成孔效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将地面矸石制成浆液，通过管路输送至井下，采用定向钻孔对老空区注浆处理矸石，相对目前矸石充填工艺，减少了设备投资以及处理环节，节约矸石处理成本，井下仅需施工定向钻孔，矸石处理量大、容易操作、更加安全，当老空区具有瓦斯时，可先利用钻孔抽采老空区瓦斯，再进行注浆充填，实现一孔多用。

附图说明

图1是本发明的浆体输送管路示意图；

图2是本发明的老空区停采线定向钻孔注浆充填示意图；

图3是本发明的老空区邻近工作面定向钻孔注浆充填示意图；

图4是本发明的流程示意图。

图中：

1、浆液搅拌站；2、充填泵；3、浆液输送管路通道；4、老空区停采线附近巷道定向钻孔；5、邻近回采工作面顺槽位置定向钻孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1-4所示，一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术，其特征在于，老空区矸石处理技术的步骤为：

步骤一：填浆液的制备：在浆液搅拌站1内，将地面矸石经给料机、皮带运输至破碎机进行破碎，破碎一定粒度后再通过给料机、皮带运输至球磨机进行球磨，球磨机将矸石碎成颗粒小于1mm的粉末矸石，粉末矸石经定量输送系统进入制浆机，在制浆机中加入适量的水制成浆液，浆液进入二次搅拌机再加入添加剂，混合成为塑性流动浆体；

步骤二：铺设地面至井下浆液输送管路通道3，将制浆机制得的浆液送入充填泵2内，充填泵采用高压将浆液沿浆液输送管路通道输送至井下，当井下输送距离较远时增加井下加压泵；

步骤三：建立钻孔注浆通道，在井下老空区停采线附近巷道定向钻孔4、邻近回采工作面顺槽位置定向钻孔5，由于冒落带和裂隙带不能返浆无法施工钻孔，钻孔需向上施工至老空区顶部弯曲下沉带，在弯曲下沉带施工一定距离后向下进入老空区顶部裂隙带，形成对老空区注浆的钻孔通道，钻孔每隔一定距离施工一个，保证老空区顶部每隔一定距离有一个注浆口，实现对整个老空区充填覆盖，钻孔施工完毕后下入套管，套管可采用pvc管或花钢管，以保证钻孔成孔效果，其中当成孔效果好时，定向钻孔可共用主孔，减少钻孔量；当成孔效果不好时，钻孔单独开孔；

步骤四：钻孔施工完毕后，连接注浆管路向老空区内注浆，浆液通过钻孔通道进入老空区导水裂隙向下扩散至冒落带内，实现对老空区注浆充填，达到矸石处理目的。

需要说明的是，在本文中，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术，其特征在于，老空区矸石处理技术的步骤为：

步骤一：填浆液的制备：在浆液搅拌站内，将地面矸石输送至破碎机进行破碎，破碎后送入球磨机进行再次破碎球磨，球磨后的粉末矸石放入制浆机中加入适量的水、添加剂制成充填浆液；

步骤二：铺设地面至井下浆液输送管路通道，将制浆机制得的浆液送入充填泵内，采用高压通过输送管路进入井下；

步骤三：建立钻孔注浆通道，在老空区附近每隔一定距离施工定向钻孔，钻孔沿老空区顶部弯曲下沉带向下进入老空区；

步骤四：钻孔施工完毕后，在钻孔内下入套管，并利用浆液从连接井下注浆管路向老空区内进行注浆充填。

2.根据权利要求1所述的一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术，其特征在于，所述球磨后的粉末矸石的颗粒小于1mm。

3.根据权利要求1所述的一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术，其特征在于，所述充填泵采用高压将浆液沿输送管路进入井下，若井下输送管路的距离较远，则在井下增加加压泵。

4.根据权利要求1所述的一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术，其特征在于，所述定向钻孔的位置是在老空区停采线附近巷道和邻近回采工作面顺槽位置进行施工定向钻孔。

5.根据权利要求1所述的一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术，其特征在于，所述套管可采用pvc管或花钢管，以保证钻孔成孔效果。

技术总结
本发明提供一种井下定向钻孔注浆充填老空区矸石处理技术，步骤为：填浆液的制备：在浆液搅拌站内，将地面矸石输送至破碎机进行破碎，破碎后送入球磨机进行再次破碎球磨，球磨后的粉末矸石放入制浆机中加入适量的水、添加剂制成充填浆液；铺设地面至井下浆液输送管路通道，将制浆机制得的浆液送入充填泵内，采用高压通过输送管路进入井下；建立钻孔注浆通道，在老空区附近每隔一定距离施工定向钻孔，钻孔沿老空区顶部弯曲下沉带向下进入老空区；钻孔施工完毕后，在钻孔内下入套管，并利用浆液从连接井下注浆管路向老空区内进行注浆充填。本发明相对目前矸石充填工艺，减少了设备投资以及处理环节，节约了矸石处理成本。

技术研发人员：李德春;宋刚;韩猛;陈云;苏广宁;马新青;宋香凯;武飞;杨继强
受保护的技术使用者：中煤天津设计工程有限责任公司;中煤邯郸设计工程有限责任公司
技术研发日：2020.07.15
技术公布日：2020.10.16