[发明专利]一种基于水溶性荧光剂的煤田底板注浆防治方法

说明书

本发明提供了一种基于水溶性荧光剂的煤田底板注浆防治方法，包括步骤A：配置含有荧光剂的水泥浆液；步骤B：在钻场上施工第一分支孔，进行注浆封堵；步骤C：在第一分支孔周围施工第二分支孔，钻进至三灰区域时，以一定的倾斜角向中心分支孔方向钻进；步骤D：在检测到荧光剂时，标记钻进位置；步骤E：根据钻进位置与中心分支孔的直线距离确定浆液扩散半径，以原路径继续钻进或重新确定第二分支孔的位置；步骤F：根据扩散半径施工其他分支孔。本发明的优点在于：通过添加荧光剂以方便追踪，通过在旁边的分支孔中倾斜钻进确定注浆扩散半径，为底板注浆防治水害提供指导，能够确定分支孔的施工间距和位置，提高安全性。

技术领域

本发明涉及煤矿水害防治技术领域，尤其涉及一种基于水溶性荧光剂的煤田底板注浆防治方法。

背景技术

长期以来，煤系底板岩溶水水害防治一直是华北煤田煤矿防治水的重点。特别是煤矿向深部延伸开采，高地压、高水压、高地温“三高”条件下，岩溶水突水威胁更大，因而底板岩溶水害的防治受到煤矿企业和专家学者的高度重视。

目前，底板水害防治普遍采用地面定向钻高压注浆技术，对太原群上组三灰薄层灰岩(简称“三灰”)进行区域性加固改造，在增加底板隔水层厚度的同时，对穿过三灰岩溶裂隙及导水通道进行有效封堵。

从工程实践看，区域治理的效果是，增加煤层底板隔水层有效厚度20m左右(淮北矿区)，并且可封堵导水构造以阻断开采范围内太原群三灰以下的补给水源向矿坑的充水通道。从目前的文献看，在地层深部构造复杂条件下，注浆工程浆液扩散机理研究近乎空白。目前来看，底板注浆分支孔间距一般根据经验值设定，但是不同的地质构造及水文地质构造条件下，可能存在以下问题：一是浆液扩散半径问题；决定了分支孔间距设计及效果、成本。若取值过小，治理成本会大大提高；若取值过大，加固和堵水效果难以保障，存在安全隐患；二是构造复杂条件下的浆液扩散半径问题。底板治理井田构造复杂，深部受注层结构构造的不确定性增强，注浆跟层难度大，浆液扩散会受到构造约束，顺层注浆的有效性受到关注。

公开号为CN104895595A的发明专利申请公开了一种确定锚杆注浆时注浆液扩散范围及规律的方法，通过地质观测和压力监测实现对浆液扩散范围的确定，需要在扩散范围内施工很多监测点，另外还需要布置传感器监测数据，成本投入大，施工时间长，使用及其不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于水溶性荧光剂识别注浆浆液扩散范围从而进行底板注浆防治的方法，以克服现有技术成本高的问题，操作复杂的问题。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于水溶性荧光剂的煤田底板注浆防治方法，包括

步骤A：配置含有荧光剂的水泥浆液，以降低直接投放荧光粉可能带来的误差；

步骤B：在待注浆治理的钻场上施工出第一分支孔，使用带有荧光剂的水泥浆液进行注浆封堵；

步骤C：以第一分支孔作为中心分支孔根据预设间距在其周围施工第二分支孔，第二分支孔钻进至三灰区域时，以一定的倾斜角向中心分支孔方向钻进；

步骤D：检测第二分支孔提取出来的岩屑，在检测到荧光剂时，标记钻进位置；

步骤E：根据钻进位置与中心分支孔的直线距离确定浆液扩散半径，如果第二分支孔与中心分支孔的间距超过扩散半径的两倍，根据扩散半径重新确定第二分支孔的位置，如果未超过扩散半径的两倍，回到第二分支孔进入三灰区域的位置，以原路径钻进注浆；

步骤F：在钻场上施工其他分支孔进行注浆，相邻分支孔的间距根据步骤E测定的扩散半径设置。