[发明专利]一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法

说明书

本申请提供了一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法。该方法包括：将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区；对底板和断层带进行第一次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对底板和断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围，停止第一次疏放水；分别对工作面底板注浆加固区、断层带注浆加固区、断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区进行注浆加固；对底板和断层带进行第二次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对底板和断层带进行第二次疏放水，直至单位涌水量小于等于预设涌水阈值，对工作面进行断层防水煤柱回收开采。

技术领域

本申请涉及煤矿安全开采技术领域，特别涉及一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法。

背景技术

伴随着随着经济发展，对煤炭等能源的需求越来越大，浅部资源濒临枯竭，深部煤炭受底板奥灰水等含水层影响，特别是过断层条件下需要留设防水煤柱，降低了煤炭资源的回收率。通过注浆加固可以缩短防水煤柱留设宽度，一定程度上提高了煤炭采出率。

目前，针对提高断层防水煤柱回收率主要是对底板进行隔水层注浆改性，但是资源回收率仍然较低，且底板含水层水体可能通过断层导入防水煤柱或煤柱顶板涌入工作面造成突涌水事故。

因此，需要提高断层防水煤柱回收率进行全面的注浆以保证安全开采。

发明内容

本申请的目的在于提供一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法，包括：步骤S101、将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区；步骤S102、对底板和断层带进行第一次抽水试验，以确定所述底板和所述断层带的富水性，并对所述底板和所述断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围，停止所述第一次疏放水；步骤S103、分别对所述工作面底板注浆加固区、所述断层带注浆加固区、所述断层煤柱注浆区、所述断层煤柱顶板注浆加固区进行注浆加固；步骤S104、对所述底板和所述断层带进行第二次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对所述底板和所述断层带进行第二次疏放水，直至单位涌水量小于等于预设涌水阈值，对工作面进行断层防水煤柱回收开采。

优选的，在步骤S101之前，所述回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法还包括：基于断层防水煤柱回收率开采数值试验，确定底板含水层的突水路径；其中，所述突水路径包括底板突水路径、断层带连接防水煤柱突水路径、断层带连接煤柱顶板突水路径。

优选的，在步骤S101中，根据所述突水路径、工作面与所述断层防水煤柱的留设空间位置关系，将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区。

优选的，在步骤S103中，对所述工作面底板注浆加固区施打注浆孔，进行注浆加固，以增加底板隔水层厚度，并封堵存底板突水路径；对所述断层带注浆加固区施打注浆孔，进行注浆加固，以充填断层带破碎岩体裂隙，并封堵所述断层带连接防水煤柱突水路径、所述断层带连接煤柱顶板突水路径中的断层带部分；对所述断层煤柱注浆区施打注浆孔，进行注浆加固，封堵断层带连接防水煤柱突水路径；对所述断层煤柱顶板注浆加固区施打注浆孔，进行注浆加固，封堵断层带连接煤柱顶板突水路径。

优选的，所述工作面底板注浆加固区、所述断层带注浆加固区、所述断层煤柱顶板注浆加固区采用第一注浆材料进行注浆加固，注浆压力至少大于含水层压力1MPa；其中，所述第一注浆材料为水泥浆或掺杂粉煤灰的水泥浆，所述掺杂粉煤灰的水泥浆中水灰比为0.5:1～0.7:1。

优选的，所述断层煤柱注浆区采用第二注浆材料进行注浆加固，注浆压力为1～2MPa；其中，所述第二注浆材料的浆液比为0.5:1～0.7:1。