[发明专利]一种大直径钻孔替代横贯时防止钻孔塌孔的方法

说明书

本发明涉及煤炭井下防止钻孔塌孔技术领域，一种大直径钻孔替代横贯时防止钻孔塌孔的方法，包括步骤1、确定大直径钻孔的施工位置，利用喷浆装置对预施工大直径钻孔的中心位置左右两侧3m‑5m范围内的巷道壁进行喷浆处理；步骤2、在喷浆处理范围内的巷道壁上布置若干个注浆孔，利用风煤钻和麻花钻杆施工注浆孔，施工完成后，利用封孔材料对注浆孔进行封孔，封孔长度为3m‑5m；步骤3、封孔完成后，利用注浆泵将配置好的浆液带压注入注浆孔内；步骤4、重复步骤c，直至完成所有注浆孔的注浆封孔完成。该方法能够保证大直径钻孔顺利施工和后续套管施工以及钻孔封孔过程顺利进行，从而实现利用大流量和低负压抽采采空区瓦斯以提高抽采效果。

技术领域

本发明涉及煤炭井下防止钻孔塌孔技术领域，特别是一种大直径钻孔替代横贯时防止钻孔塌孔的方法，适用于高瓦斯矿井松软煤层施工大直径钻孔替代横贯时大直径钻孔塌孔的预防。

背景技术

我国50％以上的矿井均是高瓦斯矿井，回采期间上隅角瓦斯超限问题一直是高瓦斯矿井亟待解决的难题，而采空区瓦斯是造成工作面上隅角瓦斯超限的主要原因之一。当前治理采空区瓦斯的主要抽采方法有顶(底)板钻孔法、高(低)位钻孔法、高(低)位抽采巷、采空区埋管法及联络巷密闭埋管法等，上述方法存在成本高和抽采效果不理想的缺点。为了利用大流量和低负压抽采瓦斯来提高采空区瓦斯的抽采效果，同时减少工程量和施工成本，专利CN106223996首次公开了一种采空区瓦斯抽采的方法，即借助保护煤柱附近的措施巷，利用大直径螺旋钻机在措施巷内向回风巷施工大直径钻孔，在大直径钻孔中插入套管然后封孔进行抽采采空区瓦斯，此方法替代了联络巷密闭埋管法中的多个联络巷或横贯的施工，同时，措施巷使用完成后可以作为下一个工作面的进风巷道，减少了下一个工作面的巷道施工量。论文《超大直径钻孔大流量抽采采空区瓦斯技术在马兰矿的应用》将大直径钻孔替代横贯抽采采空区瓦斯技术应用在山西西山煤电有限责任公司马兰矿10610工作面，现场应用效果良好，验证了此技术能有效地将上隅角瓦斯浓度控制在安全范围内。然而，在大直径钻孔替代横贯抽采采空区瓦斯技术的后续推广应用过程中，大直径钻孔在围岩应力、瓦斯压力和煤体原生裂隙的共同作用下经常出现塌孔现象，特别是在松软煤层和地质构造带的大直径钻孔塌孔现象尤为严重，增加了套管使用时的施工难度和降低了采空区瓦斯的抽采效果。

名内容

为解决上述问题，本发明提出的大直径钻孔替代横贯时防止钻孔塌孔的方法，可防止大直径钻孔塌孔，能够保证大直径钻孔顺利施工和后续套管施工以及钻孔封孔过程顺利进行，从而实现利用大流量和低负压抽采采空区瓦斯以提高抽采效果，将上隅角瓦斯浓度控制在合理的安全范围内。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种大直径钻孔替代横贯时防止钻孔塌孔的方法，包括如下步骤，

步骤1、确定大直径钻孔的施工位置，利用喷浆装置对预施工大直径钻孔的中心位置左右两侧3m—5m范围内的巷道壁进行喷浆处理；

步骤2、在喷浆处理范围内的巷道壁上布置若干个注浆孔，利用风煤钻和麻花钻杆施工注浆孔，施工完成后，利用封孔材料对注浆孔进行封孔，封孔长度为3m—5m；

步骤3、封孔完成后，利用注浆泵将配置好的浆液带压注入注浆孔内；

步骤4、重复步骤c，直至完成所有注浆孔的注浆封孔完成。

作为优选的，所述的大直径钻孔的孔径为460mm—800mm。

作为优选的，所述注浆孔的布置方式采用“三花眼”布孔方式，在距预施工的大直径钻孔中心的水平方向左右两侧1.2m-1.4m处各施工注浆孔，在距预施工的大直径钻孔中心的垂直方向上下两侧1.2m-1.4m处各施工注浆孔，其他位置按同排钻孔间距1.8m—2.0m，排间距1.5m—1.7m进行“三花眼”布孔。

作为优选的，所述的封孔材料采用棉纱配合水泥浆或者聚氨酯封孔材料。