[发明专利]一种长壁开采离层注浆钻孔施工工艺

说明书

本发明属于离层注浆技术领域，尤其涉及一种长壁开采离层注浆钻孔施工工艺，包括如下步骤：步骤1，在离层区域中间位置进行地表浅层钻孔，从地面向覆岩关键层打3条注浆钻孔，形成第一级钻孔；步骤2，沿着中间的注浆钻孔继续向下钻注浆直孔至离层，采用定向钻孔技术沿着两侧的注浆钻孔钻注浆斜孔至离层，形成第二级钻孔，注浆直孔的出口端与注浆斜孔出口端之间的距离为浆体的扩散半径R。本申请解决了传统注浆充填钻孔布置中单一竖直钻孔注浆因注浆量不足、浆体扩散范围有限、低处向高处注浆充填难度大等问题导致注浆失败、地面建筑物损坏的问题。

技术领域

本发明属于离层注浆技术领域，尤其涉及一种长壁开采离层注浆钻孔施工工艺。

背景技术

离层注浆技术应用的前提是煤层开采后在采空区上方的覆岩内部能形成离层，其原理是通过地面钻孔向由于覆岩向下移动内形成的离层内充填材料以支撑覆岩，从而减缓覆岩移动向地表的传播。

传统的离层注浆充填钻孔施工工艺由于往往只有一个注浆站，通常只在浆体扩散半径覆盖范围内仅施工一个竖直钻孔，采用这种单一竖直钻孔进行注浆充填时浆体过流量有限，极易造成注浆流量小、充填量不满足设计要求。由于离层的走向长度往往很大，而浆体的扩散范围却很有限，且离层都是向下弯曲的，离层的中间比两边低，如果从离层中间只施工竖直钻孔，就会面临从低处向高处注浆，离层两边注浆量小，注浆难度大。

因此，针对上述问题，急需一种新的适用于长壁开采离层注浆的钻孔施工工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种长壁开采离层注浆钻孔施工工艺，以解决上述问题，达到有效降低注浆难度、提高注浆效果的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种长壁开采离层注浆钻孔施工工艺，包括如下步骤：

步骤1，在离层区域中间位置进行地表浅层钻孔，从地面向覆岩关键层打3条注浆钻孔，形成第一级钻孔；

步骤2，沿着中间的注浆钻孔继续向下钻注浆直孔至离层，采用定向钻孔技术沿着两侧的注浆钻孔钻注浆斜孔至所述离层，形成第二级钻孔，第二级注浆直孔的出口端与第二级注浆斜孔出口端之间的距离为浆体的扩散半径R。

优选的，所述步骤1中，施工注浆钻孔，采用Φ216mm钻头钻进入完整基岩，深度大于5m，通过无缝钢管加固井口。

优选的，所述步骤1中，所述第一级钻孔的深度为180m-220m，根据第四系厚度确定。

优选的，所述步骤2中，施工注浆钻孔，采用φ165mm取芯钻钻进至所述关键层位置，通过石油套管进行水泥固井。

优选的，所述步骤2中，所述第二级注浆直孔的深度为200m-380m，根据所述关键层位置确定。

优选的，所述步骤2中，所述第二级注浆斜孔的深度为200m-550m，根据所述关键层位置和所述浆体的扩散半径R确定。

优选的，所述步骤2中，设定开采区域所述浆体的扩散半径R＝(90-96)M^1/2，M为煤厚。

优选的，所述无缝钢管选用φ194*6mmQ235。

优选的，所述石油套管选用φ139.7*7.72mmN80。

本发明具有如下技术效果：在离层走向范围内通过三个钻孔同时进行注浆充填，能够获得更大的注浆流量；通过三个注浆钻孔终孔的分散布置，能够在整个离层走向范围内进行注浆充填，确保达到设计注浆充填量和注浆充填效果；以及两侧的注浆斜孔可以由高处向低处充填，减小了注浆充填的难度；解决了传统注浆充填钻孔布置中单一竖直钻孔注浆因注浆量不足、浆体扩散范围有限、低处向高处注浆充填难度大等问题导致注浆失败、地面建筑物损坏的问题。

附图说明