一种井上下联合区域性注浆方法_2

文档序号:9643423阅读:来源:国知局
计算开切眼处每个浆液释放口注浆量k =Q.k/ Ngk, 在本煤层主运顺槽靠近切眼处注浆区长度Ltyk处等距设置N 个注浆插管,主运顺槽 靠近切眼处每个注浆插管注浆量q胃,k=Q..k/ Ng,k, 在本煤层回风顺槽靠近切眼处注浆区长度Lthk处等距设置N ghk个浆液释放口,回风顺 槽靠近切眼处每个浆液释放口注浆量q胃hk=Q.hk/ Nghk, 在本煤层主运顺槽靠近停采线处注浆区长度Lw处等距设置N 个注浆插管,主运顺 槽靠近停采线处每个注浆插管注浆量q胃=Qut/ Ng,t, 在本煤层回风顺槽靠近停采线处注浆区长度Ltht处等距设置N ght个浆液释放口,回风 顺槽靠近停采线处每个浆液释放口注浆量C^ht =Q.ht/ Nght, 在本煤层停采线处注浆区长度Lgt处等距设置N gt个注浆插管,停采线处每个注浆插管 注浆量q每t =Qzt/ Ngt, 工作面回采前,本煤层开切眼处预先埋设注浆支管、带注浆释放口的注浆管路,工作面 回采时,在回风顺槽内,回风顺槽靠近切眼处注浆区预先埋设注浆埋管,回风顺槽靠近停采 线处注浆区预先埋设注浆埋管,通过密闭墙引出至注浆站,在回撤通道联巷密闭处布设注 浆插管,在主运顺槽靠近切眼处注浆区从辅运顺槽两个联巷间密闭布设注浆插管,在主运 顺槽靠近停采线处从辅运顺槽两个联巷间密闭布设注浆插管后,通过注浆主管路连接至注 浆站,通过注浆站,对回采过的注浆区域进行注浆。
[0013] 其中:注浆材料用黄±时,黄±性能指标为:含水率小于8%,±质粘度为非粘性, 不含助燃和可燃材料,粒度直径不大于2毫米,粒度小于1毫米占总量的比例不低于70%, 含杆石量不得超过5%,相对密度2. 4-2. 8,塑性指数9-14,胶体混合物含量20%-25%,含砂量 25%-30%,易脱水并具有稳定性,一般浆液±水比为1:3-1:5,在夏季时,可取1:3-1:4,冬季 时,可取1:4-1:5。
[0014] 其中:注浆材料还可用山沙或粉煤灰或矿井杆石或尾矿或页岩,水泥砂浆规格为 M10,冒落带套管焊缝焊接等级不小于III级。
[0015] 本发明的有益效果在于:本发明解决了从地面向上覆采空区开切眼注浆,在打注 浆孔时弯曲下沉带或/和进入裂隙带处出现塌孔的问题,在浅埋深、近水平、近距离煤层群 开采超大采空区时结合本煤层开切眼等注浆区注浆,消除了上覆采空区发火及本煤层发 火,影响本煤层及下层煤开采的隐患,用技术方法达到了预防采空区遗煤自然发火的目标, 注浆量得到有效控制,方法操作简单、安全可靠,效果好。
【附图说明】
[0016] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明; 图1本发明地面注浆钻孔弯曲下沉带深度5米时结构示意图; 图2本发明地面注浆钻孔弯曲下沉带深度巧米时结构示意图; 图3本发明上覆采空区开切眼处注浆示意图; 图4本发明本煤层采空区注浆示意图; 图5本发明A-A剖面示意图。
[0017] 图中:1.冒落带护管,2.裂隙带护管,3.注浆套管,4.主运顺槽,5.辅运顺槽, 6.回风顺槽,7.注浆主管路,8.注浆支管路,9.注浆插管,10.注浆埋管,11.浆液释放口, 12.地面注浆钻孔,13.注浆站,31.水泥砂浆,32.顶煤,331.裂隙带钻孔,332.冒落带钻 孔。 【具体实施方式】[001引实施例一 参见图1、图3、图4、图5, 一种井上下联合区域性注浆方法,包括①首先,获取上覆采空 区开切眼注浆区走向长度Ltd米,为工作面开切眼位置至工作面采高调整结束之间的距离, 一般在20-100米,取Ltd=IOO米,上覆采空区开切眼注浆区倾向长度心=300. 8米,特征在 于:按W下公式计算注浆量: 需±量计算:
式中:知--需±量,米3,知奇6722米3; 巳K一一富余系数,考虑与邻近采空区连通情况、泥浆收缩系数等综合影响,该系数应 根据各矿井工作面实际情况确定,取值范围为1-1. 5,取而^ =1. 1 ; '教--顶煤32厚度,米,瀑=3米; %-一碎胀系数,取為=1.3; %--注浆区走向长度,米,取A = Ltd=IOO米; 玉注浆区倾向长度,术,取A = Lsd=300. 8术; 巧--孔隙率,取蘇:=0. 4 ; P--泥浆制成率系数,取公=0. 91 ; 需水量按式计算: 紐二菊:-載竣:; 式中:径水 需水重,术,《各.=283611术; r:一一冲刷管路防止堵塞涌水量的备用系数,取馬=1.25; 古-±水比的倒数,取策=4; 确定上覆采空区开切眼总注浆量Q,=知=340334米3; 计算上覆采空区开切眼注浆孔数: N=int化Sd/化)+1+1 式中:N-一上覆采空区开切眼注浆孔数,个,N=4 ; 心一一上覆采空区开切眼注浆区长度L,d,米,L,d=300. 8米;r一一上覆采空区开切眼注浆孔注浆扩散半径,米,一般在40-60米,取r=55米; 在上覆采空区开切眼注浆区倾向长度Lgd两端各布置一个钻孔,其余钻孔等距设置 于两个钻孔之间,计算上覆采空区开切眼每个注浆孔注浆量q自=Q,/N=85084米3,当一 地面钻孔弯曲下沉带深度=2. 9米巧米,自地面打一裂隙带钻孔331,深度至基岩下 hj= (1/80-1/30)hi米,h1为裂隙带深度125米,取hi=2米,下一裂隙带套管2,裂隙带钻孔 311与裂隙带套管2之间注入水泥砂浆31后,在裂隙带套管2内再打一冒落带钻孔332,深 度至顶煤,下一冒落带套管3,深度至距离顶煤hd米,hd=hm/l0-hm/5,hm=15米,为冒落带高 度,取hd=2米,在裂隙带套管2与冒落带套管3之间注入水泥砂浆31后,由地面从冒落带 套管3向上覆采空区开切眼注浆,每个注浆孔注浆量为q自=85084米3,对每个上覆采空区 开切眼注浆孔注浆。
[001引其中:②获取本煤层开切眼处注浆区走向长度Ltk米,为从工作面开切眼位置至工 作面采高调整结束之间的距离,一般在20-100米,取Ltk=30米,开切眼处注浆区倾向长度 L,k米,为工作面倾向长度300. 8米,L,k=300. 8米,主运顺槽靠近切眼处注浆区走向长度Ltyk 米,为工作面走向长度4686米的1/20~1/10,取Ltyk=300米,主运顺槽靠近切眼处注浆区 倾向长度Lwk米,为主运顺槽宽度6米的1~1. 5倍,取1. 2倍,Lwk=7. 2米,回风顺槽靠近 切眼处注浆区走向长度Lthk米,为工作面走向长度4686米的1/20~1/10,取Lthk=300米, 回风顺槽靠近切眼处注浆区倾向长度Lghk米,为回风顺槽宽度5. 8米的1~1. 5倍,取1. 2 倍,L,hk=6. 96米,主运顺槽靠近停采线处注浆区走向长度Lw米,为工作面走向长度4686米 的1/20~1/10,取Lw=300米,主运顺槽靠近停采线处注浆区倾向长度Lw米,为主运顺槽 宽度6米的1~1. 5倍,取1. 2倍,Lw=7. 2米,回风顺槽靠近停采线处注浆区走向长度Ltht 米,为工作面走向长度4686米的1/20~1/10,取Ltht=300米,回风顺槽靠近停采线处注浆 区倾向长度L,ht米,为回风顺槽宽度5. 8米的1~1. 5倍,取1. 2倍,L,ht=6. 96米,停采线 处注浆区走向长度Ltt米,为工作面调整采高开始位置至工作面停采线之间的距离,一般在 20-50米,取Ltt=30米,停采线处注浆区倾向长度L,t米,为工作面倾向长度,L,t=300. 8米,开 切眼处顶煤厚度Hk=I. 97米,停采线处顶煤厚度4=2. 07米,两顺槽处顶煤厚度Ht=2.77米, 按W下公式计算注浆量: 需±量计算:
式中:知--需上量,米3, 主要当取与=Ltk=3O米,驾:=Lsk=3OO. 8米,裝=Hk/2=1. 9V2=O. 985米时,也为开切眼 处注浆需±量9±1^=5333米3; 主要当取:毒=Ltyk=300米,:? =Lsyk=7. 2米,翁=He=2. 77米时,知为主运顺槽靠近切眼 处注浆需±量Q± ,k =3590米3; 王要当取'马=Lthk=3OO术,'马:=Lshk=6. 96术,黨=H。=2. 77术时,知为回风顺槽罪近切 眼处注浆需±量Q王hk=3470米3; 主要当取琴=Lw=300米,曜=Lsyt=7. 2米,激=He=2. 77米时,知为主运顺槽靠近停采 线处注浆需±量Q±,t=3590米3; 主要当取4 =Ut=3OO米,% =Lsht=6. 96米,H = He=2. 77米时,知为回风顺槽靠近停 采线处注浆需±量Q±ht=3470米3; 主要当取么=Ltt=30米,4 =Lst=300. 8米,潜=Hs/2=2. 07/2=1. 035米时,知为停采线 处注浆需±量9±1=5604米3; K柏一一富余系数,考虑与邻近采空区连通情况、泥浆收缩系数等综合影响,该系数应 根据各矿井工作面实际情况确定,取值范围为1-1. 5,取馬=1. 05; 瓷一一顶煤厚度,米; 芭》--碎胀系数,取芯;f =1. 3 ; 4--注浆区走向长度,米; :?--注浆区倾斜长度,米; 蕉--孔隙率,取S =0. 4 ; P--泥浆制成率系数,取公=0. 91 ; 需水量按式计算:
式中:島--需水量,米3; 主要当取知马±k时,为开切眼处注浆需水量Q7Kk=26666米3; 主要当取也马±.k时,货为主运顺槽靠近切眼处注浆需水量Q^K.k=17950米3; 主要当取知马±hk时,島C为回风顺槽靠近切眼处注浆需水量Q7Khk=17351米3; 主要当取知马±,t时,贷t为主运顺槽靠近停采线处注浆需水量t=17950米3; 主要当取知马±ht时,島K为回风顺槽靠近停采线处注浆需水量Q^Kht=17351米3; 主要当取知时,为停采线处注浆需水量Q,Kt=28020米3; 馬一一冲刷管路防止堵塞涌水量的备用系数,取:窜;=1. 25 3一一±水比的倒数,敕蘇=4 确定本煤层开切眼处注浆量Ak=Q±k+Q^Kk=31999米3; 主运顺槽靠近切眼处注浆量GU=Q±,k+Q;iK,k=21540米3; 回风顺槽靠近切眼处注浆量Ahk=Q±hk+Q7Khk=21822米3; 主运顺槽靠近停采线处注浆量Q,,t=Q±,t+Q,^,t=21540米3; 回风顺槽靠近停采线处注浆量Aht=Q±ht+Q7Kht=20822米3; 停采线处注浆量At=Q±t+Q,Xt=33623米3; 根据W下公式计算本煤层开切眼处布置浆液释放口 11数: Ngk=int(Lsk/2R)+1+1 式中:Ngk--开切眼处布置浆液释放口 11数,个,Ngk=17个; Lsk-一开切眼处注浆区长度,米,L,k=300. 8米; R一一浆液释放口 11注浆扩散半径,米,一般R=5-15米,取R=IO米; 根据W下公式计算本煤层其它不同部
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