[发明专利]一种煤矿残采区冒落废巷注浆加固工艺与方法

摘要

旧式采煤工艺采用巷式高落式采煤，在一些资源整合矿井残采区内遗留了大量空巷，其中多数巷道已冒顶，形成冒落废巷；如今在工作面回采穿越这些废巷时，极易出现片帮、冒顶事故。必须采取注浆加固方案防治顶板事故，但该方案却存在冒落破碎区打钻困难、易漏浆等问题；故本发明提供了一种煤矿残采区冒落废巷注浆加固工艺与方法；该方法通过选用一种水灰比可调范围大的新型双液无机注浆材料，采用“分次成孔，插管注浆”的工艺，解决了在废巷冒落破碎区打钻注浆经常遇到的卡钻、塌孔、漏浆等诸多问题，避免工作面开采时片帮、冒顶事故的发生；此外该方法施工工艺简单且效果显著，具有广泛的实用性。

主权项

1.一种煤矿残采区冒落废巷注浆加固方法，其特征在于：其步骤包括：（1）分步成孔：a.由液压钻机斜交巷道开孔，用直径≥110mm的钻头钻进3～6m，之后退钻，下套筒（5），钻孔的深度要根据冒落废巷的情况，要穿过破碎区；为了便于排渣，钻孔设置一定仰角，为3°～6°；开孔位置选在实体煤处，不要选在破碎区域，钻孔与巷道中线的夹角要根据现场冒落废巷的分布情况，为40°～60°；b .安装套筒法兰盖（1），在孔口处塞入棉纱( 4 )，将注浆管路连接套筒截止阀（3）；c.选用双液注浆泵并采用水灰比为0 .8：1～1 .0：1的新型注浆材料一次注浆加固孔口，等孔口返浆后停注；d.半小时后，变换75mm直径钻头，开钻套孔，钻头将依次穿越浆液固结体、煤体或冒落区矸石；e. 步骤d钻进过程中，出现卡钻、排渣困难异常现象时，应立即退钻，重复步骤c注浆加固破碎区松散煤矸，此时注浆量不可过大，否则会封堵漏浆通道，影响后续注浆时浆液扩散范围，注浆压力要小于1MPa；半小时后开钻套孔，再次出现钻进异常时，重复注浆、套孔工艺，直至孔深达设计深度，钻孔终孔要穿越破碎区；（2）插管注浆：分步成孔后，将铝塑管插入钻孔直至距孔底1～2m，之后将铝塑管与镀锌钢管用连接件（9）连接并继续向钻孔内插入直至孔底，然后向钻孔内塞入棉纱( 4 )并捅入孔内距孔口5～8m，之后在钻孔内插入封孔导流管（7）直至孔口5～8m的棉纱处，之后在孔口处塞入棉纱，然后连接封孔导流管（7），选用低水灰比的新型注浆材料，通过双液注浆设备进行注浆封孔，最后连接直通（6），选用高水灰比新型注浆材料，通过注浆设备对废巷冒落区进行注浆加固，当巷道表面出现漏浆时，用棉纱及时堵漏，并降低注浆材料水灰比，成功堵漏后，再次增大注浆材料水灰比，复注；（3）效果检测：首先，在对冒落废巷影响区域首轮设计钻孔（11）打钻、注浆加固完成后，设计检验钻孔（12），检验钻孔（12）与巷道中线的倾斜方向与首轮设计钻孔相反；然后，用液压钻机施工检验钻孔，根据检验钻孔在钻进工程中的出现卡钻、掉钻、排渣困难异常现象的情况，判断首轮注浆效果；之后，在检验钻孔（12）施工完成后，采用钻孔窥视仪对检验钻孔进行窥视，根据窥视情况，判断首轮注浆扩散情况，最后，根据之前对检验钻孔注浆效果的判断情况，决定是否有必要复注；采用的注浆材料为一种双液无机注浆材料，其分A、B两种组分构成，A组分由主料硫铝酸盐水泥熟料以及按重量计配以4%～6%的添加剂组成，B组分由70%～85%的石膏和15%～30%的石灰以及按重量计配以3%～5%的添加剂组成；该材料低水灰比为0 .8：1～1 .0：1，在该水灰比下两组分混合后浆液可实现3～5min初凝，5～15min终凝；该材料高水灰比为3 .0：1～4：1，在该水灰比下两组分混合后浆液可实现10～30min初凝，30～60min终凝。