[发明专利]一种长距离煤柱堵漏与加固方法

说明书

本发明公开了一种长距离煤柱堵漏与加固方法，主要适用于井下的长距离、小宽度煤柱，首先通过在超前巷道中巷道侧硐室区域与非硐室区域进行打孔注浆作业，加固煤体；随着滞后巷道的掘进，在滞后巷道侧的煤柱上也进行打孔和注浆，进一步加固煤体并封堵掘进过程中产生的裂隙；最后，通过表面喷浆的方式来封堵漏风通道。通过在煤柱双侧注浆和喷涂可以对煤柱起到更加良好的加固作用，可以抑制脆硬煤体的塑性形变，防止大面积片帮和裂隙发育，通过先加固、后堵漏的方式，以保证裂隙及冒落位置的封堵效果，有效的保障了煤矿井下的生产安全。

技术领域：

本发明涉及煤矿开采领域，尤其涉及一种长距离煤柱堵漏与加固方法。

背景技术：

为了解决矿井回收率低、煤炭损失量大、避免沿空侧煤柱应力集中的问题，我国许多矿区都大力推行小煤柱沿空掘巷的布置形式。小煤柱沿空掘巷本身具备节约煤炭资源、提高资源回收率、简化采掘接替等优势，但由于受煤柱宽度和支护形式的限制，小煤柱极易受到掘进或回采的压力扰动而出现裂隙发育或片帮等现象，对小煤柱的力学性能造成影响。同时，在掘进的过程中，为了便于大型设备的装配和布置，通常会施工多个调车硐室(间隔300m)和长距离设备硐室(长度通常为50m～100m)，因硐室处的长度大、煤柱窄，在小煤柱沿空巷道的掘进过程中，长距离硐室靠近煤柱的一侧，极易受压而形成裂缝甚至部分垮落，容易造成较大范围的漏风。发育的裂隙会使超前巷道和滞后巷道两个掘进面产生漏风通道，造成超前巷道内采空区的遗煤发生自燃，进而引发事故，严重威胁煤矿井下的生产安全。

目前，煤矿井下小煤柱堵漏多采用表面喷浆或喷涂有机材料的方法来封堵煤柱裂隙。但在现场应用中，由于煤体的脆、硬等特性，小煤柱极易受应力作用而发生压酥变形或内部裂隙发育，破坏喷浆表面和胶结表面，产生大量新的细小裂隙，形成新的漏风通道，使得井下封堵漏风的措施达不到理想的效果。

鉴于传统堵漏措施在应用于长距离煤柱漏风封堵的局限性，煤矿井下急需一种能够同时起到煤柱加固和封堵漏风的技术措施和方法。

发明内容：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种长距离煤柱堵漏与加固方法。

本发明由如下技术方案实施：

一种长距离煤柱堵漏与加固方法，包括以下步骤：

S1、对超前巷道的硐室进行浇筑充填，使充填后的硐室区域与非硐室区域的侧壁齐平；

S2、在超前巷道侧的煤柱上沿煤柱的长度方向均匀开设注浆孔，在注浆孔内插入套管，并经套管向注浆孔内注入浆液；

S3、在超前巷道侧的煤柱上沿煤柱的长度方向进行表面喷浆封堵处理；

S4、在滞后巷道侧的煤柱上开设注浆孔，在注浆孔内插入套管，并经套管向注浆孔内注入浆液；

S5、在滞后巷道侧的煤柱上沿煤柱的长度方向进行表面喷浆封堵处理。

进一步的，在所述步骤S2中，在充填后的硐室区域，在竖直方向的中部开设一排注浆孔；在非硐室区域的煤柱上，在竖直方向上均匀开设两排注浆孔，且上排注浆孔距巷道顶板的距离为0.8m～1.2m，下排注浆孔距巷道底板的距离为0.8m～1.2m。

进一步的，在所述步骤S2中，在非硐室区域的煤柱上开设的上排注浆孔沿孔口到孔底的方向向上倾斜，下排注浆孔沿孔口到孔底的方向向下倾斜，在充填后的硐室区域开设的注浆孔为水平方向。

进一步的，在所述步骤S2中，在非硐室区域的煤柱上开设的上排注浆孔和下排注浆孔沿的倾斜角度为25°～30°。

进一步的，在所述步骤S4中，在滞后巷道侧的煤柱上，在竖直方向的中部开设一排注浆孔。

进一步的，在所述步骤S4中，在滞后巷道侧的煤柱上开设的注浆孔为水平方向。