[发明专利]一种采煤工作面断层破碎带注浆加固方法

说明书

本发明公开了一种采煤工作面断层破碎带注浆加固方法，属于煤矿注浆加固技术领域。一种采煤工作面断层破碎带注浆加固方法，采取区域治理和局部治理相结合的治理思路，区域治理超前于采煤工作面一定距离实施，分为静态治理和动态治理两个部分，进行超前注浆加固治理；局部治理在工作面面内实施；区域治理和局部治理结合可以更好地实现分步递进式的对断层破碎带治理，能够做到全面、动态、无死角的治理断层。

技术领域

本发明属于煤矿注浆加固技术领域，具体地说，涉及一种采煤工作面断层破碎带注浆加固方法。

背景技术

在我国煤矿开采中，很多工作面不可避免地要布置在含有不良地质条件的煤层中，其中一些采煤工作面内不乏含有多条断层带的情况。采煤工作面断层构造区域岩性条件较差，易造成断层面附近煤岩体破碎，稳定性差。断层破碎带对工作面安全回采影响极大，过断层期间，若治理不当，极易出现煤壁片帮、掉顶，轻则造成开采速度下降，生产进度受影响；重则造成瓦斯超限、顶板伤亡等事故，给煤炭回采造成很大的安全隐患。因此，如何更有效的地解决过断层破碎带期间的围岩控制难题，成为矿井安全生产亟待解决的主要问题之一。

目前采煤工作面过断层主要采取的是被动工艺方法，即提前飘车或刹底，以最短的破顶或破底的回采距离逮住上盘或下盘的顶板，在断层揭露处采取少降快拉、及时支护顶帮等工艺；或采用降低工作面采高、铺网、扩大超前棚、增加临时支护等方式。然而，以上常规的断层治理技术在遇到大断层时，由于围岩更加破碎松软，断层破碎带煤体受到严重破坏，往往难以成功。

注浆是加固断层破碎带区域围岩、防止煤壁片帮的有效措施，与前述的传统方法最明显的区别在于，注浆加固是一种主动治理方法。具体来讲，该技术是将浆液通过注浆设备注入煤岩体中去，浆液一段时间后固结硬化，形成梳状、网络状结构，把原来破碎松软、不连续的煤体胶结成连续完整的高强受力体，提高煤体的力学性能。

鉴于注浆加固的显著优势，人们采取了大量的注浆应用方案，比如现有技术中，关于煤岩体加固注浆的专利技术公开了如下技术方案：中国专利申请号：CN2019103155350，公告日2019年8月2日，公开了名为一种煤岩体高分子材料加固注浆打眼布置法的技术方案，该技术方案包括以下步骤：(1)实地查看现场情况，每当工作面回采过程中出现工作面片帮情况严重时，查看工作面煤壁承受地压情况；(2)根据现场情况并结合相关地质资料制定打孔注浆方法，当回采工作面高度大于5米时，采用五花眼布置安排打孔；当回采工作面高度在3-5米时，采用三花眼布置安排打孔；当回采工作面高度小于3米以下时，采用一字眼的布置安排打孔；(3)打孔后进行注浆施工；打孔角度为5-30°；打孔的孔深均为6-8米。该发明积极发挥了注浆工艺的优势，采用打孔注浆的方式加固了工作面，有利于保障工作环境的安全稳定，但是该发明所存在的不足之处在于：在遇到大断层或工作面区域存在地质异常区时，在工作面的面内区域实施加固并不能影响大断层区域的地质结构强度，当工作面揭露断层时，松软破碎的煤岩体在超前支承压力的影响下往往会直接导致工作面出现片帮、冒顶的情况，严重威胁工作面安全生产，即断层对工作面回采的影响依然存在。

发明内容

1、要解决的问题

针对采煤工作面遇到断层等地质构造，断层破碎带煤岩体的完整性受到严重破坏，煤岩体破碎，现有断层破碎带治理方法难以进行有效支护的问题，本发明提供一种采煤工作面断层破碎带注浆加固方法。本发明在采煤工作面回采过程中对工作面区域存在的断层等地质构造进行注浆加固治理，减小断层对采煤工作面回采的影响。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种采煤工作面断层破碎带注浆加固方法，包括如下步骤：

S1、确定加固区域：根据断层在采煤工作面内的赋存情况和发育范围，确定注浆加固区域；