[发明专利]一种高地压三软煤层沿空顺槽超前注浆加固方法

权利要求书

1.一种高地压三软煤层沿空顺槽超前注浆加固方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)确定加固范围：基于巷道矿压显现特征和类似条件巷道变形特点与预设范围相符合时，则确定注浆加固操作及其沿空顺槽的注浆加固范围，且沿空顺槽的注浆加固范围包括加固长度、加固部位；

(2)选择加固材料：针对具体的加固部位，采用普通硅酸盐水泥、高分子材料或新型无机加固材料去做出加固操作；

(3)设计加固方案：确定注浆时机、设计加固方式和布孔参数；

(4)合理工艺施工：根据预设的封孔方法、注浆设备配置、浆液配比、注浆压力控制、注浆顺序和防漏液措施，并依此进行工艺施工；

其中，步骤(1)中的沿空顺槽的注浆加固范围内的加固部位，是指小煤柱加固，小煤柱加固和顶板加固，小煤柱、顶板加固和回采帮加固，小煤柱加固、顶板加固、回采帮加固和底板加固的四种情形之一；

且注浆加固结构由回采煤帮注浆钢管(1)、顶板注浆钢管(2)、小煤柱侧注浆钢管(3)、底板注浆钢管(4)、沿空留巷小煤柱(5)、回采工作面(6)、顶板(7)、泥岩底板(8)、松动区(9)和老空区(10)组成；

所述泥岩底板(8)的一侧设置有老空区(10)，所述泥岩底板(8)的一侧还设置有沿空留巷小煤柱(5)、回采工作面(6)，且沿空留巷小煤柱(5)与老空区(10)为相邻设置，且沿空留巷小煤柱(5)与回采工作面(6)为相邻设置并互为配合结构，所述沿空留巷小煤柱(5)、回采工作面(6)和老空区(10)的同侧均设置有顶板(7)，且沿空留巷小煤柱(5)、回采工作面(6)、顶板(7)和泥岩底板(8)一同构成有松动区(9)，经由顶板(7)插入至松动区(9)为顶板注浆钢管(2)，经由泥岩底板(8)插入至松动区(9)为底板注浆钢管(4)，经由沿空留巷小煤柱(5)和回采工作面(6)插入至松动区(9)为回采煤帮注浆钢管(1)。

2.根据权利要求1所述的一种高地压三软煤层沿空顺槽超前注浆加固方法，其特征在于，加固操作中的小煤柱、回采帮煤体注浆和底板注浆选用JD-WJF-1型单组份料，当煤岩体含水率高于预设值、巷道周边裂隙超过预设值时，选用JDAQ-4型双组份料，而顶板注浆选用JDAQ-4型双组份料或JD-WJF-2型单组份料。

3.根据权利要求1所述的一种高地压三软煤层沿空顺槽超前注浆加固方法，其特征在于，注浆时机分为边掘边注和边采边注，边掘边注的滞后掘进工作面不超过50m完成，边采边注处于回采工作面的支承压力影响范围外完成；

加固方式采用钢管注浆、注浆锚杆注浆和注浆锚索注浆的三种形式之一或两种以上组合，小煤柱、回采侧煤体采用钢管注浆加固，顶板采用注浆锚索或注浆钢管注浆加固，底板采用注浆钢管或注浆锚杆注浆加固；

布孔参数为注浆孔布置间排距、孔径、角度和深度，小煤柱加固的注浆孔视巷高采用双排矩形、三花或三排五花排布，间距1.0-2.0m、排距2.0-4.0m、孔径φ42mm、上排孔距离顶板0.5-1.0m、仰角10°-15°、下排孔距离底板0.5-1.0m、俯角10°-15°、中间排孔居中水平排布、注浆孔孔深为小煤柱宽度减2.0-2.5m；

回采侧煤帮加固的注浆孔视巷高采用双排矩形、三花或三排五花排布，间距1.0-2.0m、排距2.0-4.0m、孔径φ42mm、上排孔距离顶板0.5-1.0m、仰角10°-15°、下排孔距离底板0.5-1.0m、俯角10°-15°、中间排孔居中水平排布，孔深4-6m；

顶板加固的视巷宽布置两排、三排注浆锚索或注浆钢管，间距1.5-2.0m、排距2.0-3.0mm、中孔在巷道中心处，垂直顶板、两边孔距巷帮300-500mm、外扎20°-30°、孔深6-10m、孔径φ32mm或φ42mm；

底板加固的视巷宽采用两排、三排注浆钢管或注浆锚杆，间距1.5-2.0m、排距2-3m、中孔在巷道中间处，垂直底板、两边孔距巷帮300-500mm，外扎20°-30°、孔深3-4m、孔径φ42mm或φ32mm。

4.根据权利要求1所述的一种高地压三软煤层沿空顺槽超前注浆加固方法，其特征在于，采用注浆钢管注浆是按注浆实管、封孔器和注浆花管的方式布置，小煤柱、回采侧煤帮、底板注浆的封孔器置于距孔口1-2m处，顶板注浆的封孔器置于距孔口3-4m处，注浆设备采用BYSB80/28-18.5kw液压注浆泵、JDW500-B气动搅拌桶，注浆压力在孔深4.0m以下为3-5MPa、在孔深4m以上为5-8MPa，当达到注浆压力上限时，立即停止注浆，当注浆过程出现漏浆时，采用间歇式注浆、跳跃式注浆和多次循环注浆，注浆顺序为先下部后上部，先初注后复注，水灰比为0.3-0.4:1。