[发明专利]基于涌水量分类的长探-短探-注浆相结合的防治水方法

权利要求书

1.一种基于涌水量分类的长探-短探-注浆相结合的防治水方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据巷道工作面涌水量的大小将涌水量分为Ⅰ、Ⅱ两个类别：

两个类别具体为：

Ⅰ：巷道工作面的涌水量≥15m³/h；

Ⅱ：巷道工作面的涌水量＜15m³/h；

2)判断巷道工作面涌水量的大小所属类别，若属于Ⅰ类，则进入步骤3)；若属于Ⅱ类，则进入步骤4)；

3)采取长探-短探探水孔注浆掘进巷道施工；

4)采取长探探水孔注浆掘进巷道施工。

2.根据权利要求1所述的基于涌水量分类的长探-短探-注浆相结合的防治水方法，其特征在于，所述步骤3)具体步骤为：

3-1)先凿除巷道工作面的裸露的岩石，根据施工条件及涌水情况，利用潜孔钻机选择巷道轴向前方、巷道左帮、巷道右帮、巷道顶板、巷道底板五个部位，分别钻长为50m、直径为120mm、水平坡角为6°的探水孔，长探的探水孔深为50m，允许掘进深度为45m，控制范围巷道左帮和巷道右帮分别为20m，巷道顶板和巷道底板分别为15m，预留下次探水安全屏障取值为5m；

3-2)判断工作面的涌水量的大小，若涌水量超过15m³/h，采用边探水边注浆的方式进行堵水，使工作面的涌水量低于15m³/h，若注浆后涌水量仍大于15m³/h时，则在工作面前方增设注浆孔，直至涌水量低于15m³/h；

3-3)采用短探探水进行巷道掘进，控制范围为巷道前方5m，巷道左帮和巷道右帮各为3.0m，巷道顶板和巷道底板各为2.5m；短探的探水孔长度为5m，允许掘进距离为3m，若涌水量小于10m³/h时，继续进行巷道掘进施工，若涌水量大于10m³/h时，则在巷道工作面增加注浆孔，进行注浆堵水，直至涌水量降至10m³/h以下，停止注浆，恢复巷道掘进施工。

3.根据权利要求2所述的基于涌水量分类的长探-短探-注浆相结合的防治水方法，其特征在于，所述步骤3-2)中，注浆堵水的方式为安装孔口管；安装孔口管时，均匀缠绕黄麻，端部安装法兰，距端部300mm处焊接一根用于接注浆管、高压截阀、压力表的钢管；利用双浆液密封孔口管，进行注浆作业堵水。

4.根据权利要求2所述基于涌水量分类的长探-短探-注浆相结合的防治水方法，其特征在于，所述步骤3-3)中，注浆堵水的方式为：安装钻机钻头打孔至5m，安装孔口管，进行注浆堵水。

5.根据权利要求2所述基于涌水量分类的长探-短探-注浆相结合的防治水方法，其特征在于，所述步骤4)中长探探水孔注浆掘进巷道施工的步骤同步骤3-1)和3-2)进行施工，然后对长探探水孔进行注浆堵水。

6.根据权利要求1所述基于涌水量分类的长探-短探-注浆相结合的防治水方法，其特征在于，所述步骤3)和步骤4)中，注浆的注浆材料使用425#普通硅酸盐水泥，水玻璃用浓度为40Be，模数为3.0；水泥浆液与水玻璃浆液体积比1:0.5～0.8；水泥浆水灰比起始浓度按2:1。

7.根据权利要求2所述基于涌水量分类的长探-短探-注浆相结合的防治水方法，其特征在于，还包括注浆加固施工的步骤5)：

5-1)注浆设备选择:注浆站布置在距工作面5m，注浆站内安装一台2TGZ60/210型高压注浆泵；

5-2)注浆方式及注浆孔布置：采用巷道分段前进式的注浆方式进行注浆堵水，注浆分段长度为50m，清理掌子面的虚渣，布设导向、注浆孔，按照裂隙等级及断面大小布设探水孔，孔径孔深5m；

5-3)注浆孔数的选择与布设：在巷道的外边缘布设6个扇形放射状注浆孔，孔间距、排间距为1.48～2.0m；

5-4)确定注浆材料：注浆材料使用425#普通硅酸盐水泥，水玻璃用浓度为40Be，模数为3.0；水泥浆液与水玻璃浆液体积比1:0.5～0.8；水泥浆水灰比起始浓度按2:1；

5-5)确定注浆压力：起始注浆压力P_a＝P_o+(0.3～0.5)MPa，P_o为静水压力，正常压力P_b＝P_o+(0.5～0.8)MPa，终压P_c＝2P_oMPa；

5-6)浆液注入量：浆液注入量V根据扩散半径及岩石裂隙率进行粗略计算，计算公式如下：

A-浆液消耗系数；R-浆液扩散半径；H-为注浆段高；η-岩石裂隙率；β-浆液充填系数；M-结石率；

5-7)注浆结束：注浆压力达到设计终压值，注入量小于50～60L/min，稳定20分钟以上，结束本次注浆。