[发明专利]条带状煤柱的核区加固方法

说明书

本发明涉及矿区修复技术领域，尤其是涉及一种条带状煤柱的核区加固方法，包括如下步骤：S1，从地表条带煤柱正上方向下对条带状煤柱进行钻孔；S2，在步骤S1加工出的钻孔中利用造穴器械对条带状煤柱内部进行造穴并形成内核空间；S3，从地面往所述钻孔注入水泥，让水泥填满所述内核空间；S4，等待水泥凝固。本发明一种条带状煤柱的核区加固方法，能根本性地对条带状煤柱的内部核区进行加固，使煤柱所受到的压力降低，有利于消除煤柱长期持续受压而产生的蠕变破坏，保护煤柱内部核区，增加条带状煤柱对地表岩层的支撑强度。

技术领域

本发明涉及矿区土地承载力修复技术领域，尤其是涉及一种条带状煤柱的核区加固方法。

背景技术

在矿区开采技术中，为了防止因开采而导致的矿区地表沉陷，先后运用了房柱开采、条带开采、充填开采等煤炭开采方式，通过留设煤柱，保护地表建筑物、避免地面塌陷。但是，随着时间的推移，煤柱自然风化、蠕变、破裂，导致部分煤柱失稳破坏，引发采空区煤柱及围岩系统失稳，进而引起采空区“二次活化”，导致地表产生较大的附加移动和变形，地表地基承载力降低，致使地表建(构)筑物沉降、局部开裂、倾斜直至倒塌等灾害的发生，严重影响和危害着采空区上方建(构)筑物的规划、施工建设和安全运营。

为消除采空区煤柱破坏失稳，现有技术的处理方式是：在开采过程中，采用条带开采技术，使采矿区形成了多条条带状煤柱，条带煤柱支撑上覆岩层，防止地表塌陷。开采后，因上覆岩层在重力加载蠕变、破裂，自然风化等，引起煤柱受到破坏，为保持地表稳定需对条带状的煤柱进行加固，现行的条带状煤柱加固技术主要从条带煤柱外部进行加固，总体有两种，一种是在煤柱表面装入锚杆固定，防止煤柱表面破碎，减少侧向变形；另一种是对采空区域灌浆、充填等，相当于在条带状煤柱的外围表面形成挡墙、构筑出围挡，包裹住煤柱，形成保护。

但是上述两种处理方式仍然存在以下技术的缺陷：

1、外部锚杆加固只能加固煤柱表面，控制表面片帮，延缓破坏过程，无法解决上部地层长期加载对煤柱核区破坏。

2、往巷道(采空区)注浆充填、矸石充填常出现采空区未被浆液填满，只起到煤柱表面围挡，外部保护作用，未分担煤柱的上覆压力，无法有效支撑上部岩层；

3、煤柱核区长期持续加载破坏是煤柱破坏根本原因，现有方法无法从根本上降低煤柱核区受到的上覆岩层持续加载的压力。

4、未解决煤柱内部核区的加固问题。

发明内容

本发明提供一种条带状煤柱的核区加固方法，能根本性地对条带状煤柱的内部核区进行加固，使煤柱所受到的压力降低，有利于消除煤柱长期持续受压而产生的蠕变破坏，保护煤柱内部核区，增加条带状煤柱对地表岩层的支撑强度。

本发明提供一种条带状煤柱的核区加固方法，包括如下步骤：

S1，从地表条带煤柱正上方向下对条带状煤柱钻孔；

S2，在步骤S1加工出的钻孔中利用造穴器械与工艺对条带状煤柱内部进行造穴并形成内核空间；

S3，从地面往所述钻孔注入水泥，让水泥填满所述内核空间；

S4，等待水泥凝固。

根据本发明提供的一种条带状煤柱的核区加固方法，在步骤S1和S2中，所述钻孔和所述内核空间的数量为若干个，若干个所述钻孔和内核空间分别沿着条带状煤柱的延展向依次排列分布。

根据本发明提供的一种条带状煤柱的核区加固方法，在步骤S1中，所述钻孔的底端向下延伸至条带状煤柱的煤层底板。

根据本发明提供的一种条带状煤柱的核区加固方法，在步骤S2中，所述内核空间从上往下贯穿条带状煤柱。

根据本发明提供的一种条带状煤柱的核区加固方法，所述内核空间的直径大于所述钻孔的直径。