超远距离送浆、注浆方法与流程

本发明涉及一种矿井注浆方法，尤其涉及的是一种超远距离送浆、注浆方法。

背景技术：

伴随着中等埋深以浅煤炭资源基本枯竭，各煤矿相继进入a组煤开采阶段。a组煤开采底板灰岩水害防治，应做到奥灰水与太灰水并重，坚持区域超前探查治理垂向导水通道和井下疏水降压相结合的技术路线。实施地面区域超前探查治理相比传统的井下治理具有提前布局、超前探查治理、安全风险小、成本低等特点，目前各煤矿正相继开展此工程。探查是通过施工地面多分支水平井来探查导水构造，治理是在每个地面钻场建设注浆站，通过地面多分支水平井向治理区域进行高压注浆。

按照以往地面注浆施工经验及国内已有通常做法，一个注浆站的送浆距离一般不能大于500m，针对区域治理面积大、钻场间距大的特点，需要在每个井场建设一个注浆站，由此带来建站费用高、安全管理压力大、占地协调困难、还需相应的人员和环保投入的系列问题。

申请号：201710470260.9，一种远距离快速注浆装置，其特征在于：包括多个依次串联的浆液输送单元；多个所述浆液输送单元上游处于注浆水泥堆放处，下游处于注浆区域；所述浆液输送单元包括注浆搅拌桶和注浆泵；所述注浆泵处于搅拌桶的下游位置。

该申请采用多个浆液输送单元，提高了设备成本，维护成本高。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有实现远距离注浆的方法费用高、人力投入高的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

超远距离送浆、注浆方法，包括以下步骤：

s01：根据送浆距离选定高压注浆管和高压软管的规格；

s02：选取注浆泵，注浆泵的额定注浆压力大于全程管路压力损失值与最大注浆结束孔口压力之和；

s03：根据实际的注浆路线铺设高压注浆管，拐弯处采用高压软管连接，注浆管路铺设完毕后，全管路进行打压试验，打压试验压力高于最高注浆压力；

s04:集中制浆后，由注浆泵送往多个井场；

s05:注浆结束后，采用清水冲洗注浆管路。

本发明通过对注浆管道、以及注浆泵的选取，能够实现远距离注浆，无需设置多个注浆站，节省大量建站费用；减少了劳动用工、减少了稀缺的机工、电工人员，大大节省了人力资源投入；对注浆管路的清洗，能够确保管路干净畅通；该技术已成熟且经过生产验证，可以在后续地面区域治理工程中复制并广泛使用。

优选的，其特征在于，所述步骤s01中，高压注浆管采用φ63.5×7.11mm的dz50高压注浆管，高压软管采用2英寸42mpa高压软管。

优选的，所述步骤s02中全程管路压力损失值通过模拟实验得知，具体方法如下：选取一段管路，进行注浆，分别测得入口端与出口端的压力，入口端与出口端之差即为该段管路的压力损失值，根据该段管路与全程管路的比例关系，获得全程管路的压力损失值。

优选的，所述步骤s02中注浆泵为bq350型注浆泵。

优选的，所述步骤s03中，高压注浆管与高压软管连接处采用丝扣连接，或丝扣和安全链进行连接。针对连接处的薄弱环节，进行安全链的二次防护。

优选的，所述步骤s03中铺设管路过程中，若遇硬化道路时，将硬化道路割槽，将注浆管路深埋，再使用水泥浇筑。避免了重载车辆对管路造成损伤。

优选的，所述步骤s04中，注浆泵注浆过程中，作业人员每3-6min观测1次泵压。密切注意吸浆情况，能够及时维护注浆泵。

优选的，所述步骤s05中清洗注浆管路后，采用高压风吹排注浆管内残余清水，并在冬季的停止注浆期间持续供风。对注浆管路的清洗，能够确保管路干净畅通，并在冬季排出残余清水后持续供风，防止管路内的残留水在寒冬会被冻结。

本发明的优点在于：

(1)本发明通过对注浆管道、以及注浆泵的选取，能够实现远距离注浆，无需设置多个注浆站，节省大量建站费用；减少了劳动用工、减少了稀缺的机工、电工人员，大大节省了人力资源投入；对注浆管路的清洗，能够确保管路干净畅通；该技术已成熟且经过生产验证，可以在后续地面区域治理工程中复制并广泛使用。

(2)针对高压注浆管与高压软管连接处的薄弱环节，进行安全链的二次防护；

(3)从多个地面注浆站缩减为一个注浆总站，并且位于矿工广区，避免了重型水泥罐车出入井场道路维护、涉农青赔以及水泥粉尘对环境污染等不可控事件发生，维持生产平稳，便于注浆施工的连续、稳定，保证施工工期和注浆质量。

(4)对注浆管路的清洗，能够确保管路干净畅通，并在冬季排出残余清水后持续供风，防止管路内的残留水在寒冬会被冻结。

附图说明

图1是本发明实施例超远距离送浆、注浆方法的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。

结合图1所示，超远距离送浆、注浆方法，包括以下步骤：

s01：根据送浆距离选定高压注浆管和高压软管的规格；

本实施例中，高压注浆管采用φ63.5×7.11mm的dz50高压注浆管，高压软管采用2英寸42mpa高压软管。

s02：选取注浆泵型号，注浆泵的额定注浆压力大于全程管路压力损失值与最大注浆结束孔口压力之和；

流体阻力因直管内径、弯头数量、管节(截面变化)等不同，差别巨大；理论上管损与管径d成反比、与流体密度ρ成正比、与流速平方u²成正比。

全程管路压力损失值通过模拟实验得知，具体方法如下：选取一段管路，进行注浆，分别测得入口端与出口端的压力，入口端与出口端之差即为该段管路的压力损失值，根据该段管路与全程管路的比例关系，获得全程管路的压力损失值。

如选取100m的注浆管路，进行阻力损失值测定，多次测量，阻力管损0.1～0.3mpa，若从注浆站到井场2500m，计算最大增加7.5mpa，注浆结束孔口压力为12mpa，加上注浆压力管损7.5mpa，不超过20mpa；本实施例采用bq350型注浆泵，额定注浆压力为35mpa，能够完全满足送浆和注浆的要求；其他地区应充分考虑管损、注浆结束孔口压力来匹配注浆泵能力。

本实施例中选取2台注浆泵，1台备用注浆泵。

s03：根据实际的注浆路线铺设高压注浆管，拐弯处采用高压软管连接，注浆管路铺设完毕后，全管路进行打压试验，打压试验压力高于最高注浆压力；应至少高于最高注浆压力3mpa,确认安全无刺漏，后期仍需定期实施管路打压试验；

高压注浆管与高压软管连接处采用丝扣连接，针对连接处可能存在的薄弱环节，进行安全链的二次防护；

铺设管路过程中，若遇硬化道路时，将硬化道路割槽，将注浆管路深埋，再使用水泥浇筑。避免重载车辆对管路造成损伤。

s04:集中制浆后，由注浆泵送往多个井场；

因超远距离送(注)浆，一旦发生堵管，处理难度极大、甚至面临报废；管路防堵一直贯穿注浆过程始终，实际操作中要求作业人员每5min观测1次泵压，密切注意吸浆情况，及时维护注浆泵。

s05:注浆结束后，采用清水冲洗注浆管路。对注浆管路的清洗，能够确保管路干净畅通。

实施例二：

本实施例在实施例一的基础上，增加了防冻措施。

在步骤s05后，清洗注浆管路后，停注期间，残余清水在寒冷的冬季会冻结，因此，在冬季注浆结束后，进行清洗后，现场配备空压机，采用高压风吹排注浆管内残余清水，并持续供风。对注浆管路的清洗，能够确保管路干净畅通，并在冬季排出残余清水后持续供风，防止管路内的残留水在寒冬会被冻结。

本发明通过改进注浆管道、以及注浆泵的选取，能够实现远距离注浆；

实现无需设置多个注浆站，节省大量建站费用；原注浆方式中固定资产(设备)投入方面，1个站需要2台泵、2套水泥罐供灰系统和配电系统，估算110万；1个注浆站大临工程，包含厂房、造浆系统、供水系统等，费用60万；道路维护，井场道路有数千米，水泥罐重型车需要长年出入，道路维护费用；还有每个站增加施工作业人员。单个注浆站估算需花费200～300万。通过超远距离送(注)浆技术，每节减少一个注浆站即节约200～300万。

减少了劳动用工、减少了稀缺的机工、电工人员，大大节省了人力资源投入；避免了重型水泥罐车出入井场道路维护、涉农青赔以及水泥粉尘对环境污染等不可控事件发生，维持生产平稳，便于注浆施工的连续、稳定，保证施工工期和注浆质量；该技术已成熟且经过生产验证，可以在后续地面区域治理工程中复制并广泛使用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。