CN110778317A - 一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，包括步骤：a.在采煤工作面开采边界外的上覆地表布置两组注浆充填钻孔，该孔身结构为三开结构，分两次钻进；第一次钻进第一开孔和第二开孔，第一开孔底位于松散层下5m处，下放一开实管，第二开孔底位于主关键层下10m处，下放二开实管护壁，全段采用水泥固井；b.按照采煤工艺回采采煤工作面，当注浆充填钻孔滞后工作面预定距离时，进行第三开裸孔钻进，其先钻进至主关键层下10m处，而后向采空区侧拐弯钻进，直至基本顶下方；c.钻孔成孔后，连接注浆管与注浆充填钻孔，对裂隙带下方的垮落带进行注浆充填。本发明降低了注浆充填钻孔施工难度和增加注浆充填钻孔存留时间。
Description
技术领域
本发明属于采矿技术领域，具体涉及一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，适用于在采动过程中，钻进注浆充填钻孔并进行垮落带注浆。
背景技术
垮落带内地面注浆充填就是在煤层开采后由地面通过注浆充填钻孔向采空区垮落带内注入浆体，从而实现处理煤矸石、粉煤灰、炉渣等多种固体废弃物的目的，然而煤层开采后，采空区周围原有的应力平衡状态受到破坏，引起应力的重新分布，从而引起岩层的变形、破坏与移动，进而产生大量的竖向破断裂隙和横向层间裂隙，使其地面注浆充填钻孔的施工难度明显增加；同时，在一定时期内，采场覆岩处于不间断的运移状态，势必影响钻孔结构的稳定性，减少注浆充填钻孔存留的时间，影响浆体充填量。因此，有必要寻求一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，以实现降低注浆充填钻孔施工难度和增加注浆充填钻孔存留时间的目的。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，包括以下步骤：
a.根据需要在采煤工作面开采边界外的上覆地表布置两组注浆充填钻孔，该注浆充填钻孔的孔身结构为三开结构，分两次钻进；第一次钻进第一开孔和第二开孔，第一开孔底位于松散层下5m处，下放一开实管，全段采用水泥固井，第二开孔底位于主关键层下10m处，下放二开实管护壁，全段采用水泥固井；
b.按照采煤工艺回采采煤工作面，当注浆充填钻孔滞后工作面预定距离时，进行第三开裸孔钻进，其先钻进至主关键层下10m处，而后向采空区侧拐弯钻进，直至基本顶下方；
c.钻孔成孔后，连接注浆管与注浆充填钻孔，对裂隙带下方的垮落带进行注浆充填。
本发明进一步的改进在于，注浆充填钻孔位于采煤工作面开采边界外20～50m处。
本发明进一步的改进在于，注浆充填钻孔的排距为浆体的扩散半径。
本发明进一步的改进在于，注浆充填钻孔滞后工作面的距离为三个周期来压步距。
本发明进一步的改进在于，一开实管采用螺旋管。
本发明进一步的改进在于，二开实管采用无缝钢管。
本发明至少具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，通过将地面注浆充填钻孔布置在采场采动影响范围之外，既避免了在破碎岩层中钻进注浆充填钻孔，降低了地面注浆充填钻孔的施工难度，又使得注浆充填钻孔的存留时间大幅度提升，增强充填注浆量。本发明实施难度小，施工成本低，对现场地面钻孔钻进有很好的参考价值，能够有效解决现场钻孔钻进难和钻孔无法保留的难题。
附图说明
图1是本发明采煤工作面开采边界外上覆地表注浆充填钻孔的平面布置示意图；
图2是本发明采煤工作面开采边界外上覆地表注浆充填钻孔的A-A剖面示意图；
附图标记说明：
1—采煤工作面，2—注浆充填钻孔，3—开采边界，4—垮落带，5—三开裸孔，6—注浆管，7—基本顶，8—主关键层，9—松散层，10—一开实管，11—二开实管，12—裂隙带，13—地表，a—滞后工作面预定距离，b—注浆充填钻孔的排距，c—钻孔距离开采边界的距离。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明提供的一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，包括以下步骤：
a.根据需要在采煤工作面1开采边界3外的上覆地表13布置两组注浆充填钻孔2，其注浆充填钻孔2的孔身结构为三开结构，分两次钻进；第一次钻进第一开孔和第二开孔，第一开孔底位于松散层9下5m处，下放一开实管10(采用螺旋管)，全段采用水泥固井，第二开孔底位于主关键层8下10m处，下放二开实管11(采用无缝钢管)护壁，全段采用水泥固井；
b.按照采煤工艺回采采煤工作面1，当注浆充填钻孔2滞后工作面预定距离a时，进行第三开裸孔5钻进，其先钻进至主关键层8下10m处，而后向采空区侧拐弯钻进，直至基本顶7下方；
c.钻孔成孔后，连接注浆管6与注浆充填钻孔2，对裂隙带12下方的垮落带4进行注浆充填。
实施例
内蒙地区某矿工作面煤层埋深为350～400m，煤层平均厚度19.6m，垮落岩层41m，裂隙带12发育至地表13，其地表13最大下沉量达12m，平均周期来压步距为20m，注浆充填钻孔2深度为350m左右，浆体扩散半径约为130m。
1.在采煤工作面1开采边界3外的上覆地表13布置两组注浆充填钻孔，第一组位于采煤工作面1开采边界3外的上覆地表13左侧，距离开采边界3为30m，注浆充填钻孔的排距b为130m，第一个注浆充填钻孔2距离切眼65m，第二组位于采煤工作面1开采边界3外的上覆地表13右侧，钻孔距离开采边界的距离c开采边界3为30m，注浆充填钻孔的排距b为130m，第一个注浆充填钻孔2距离切眼65m；注浆充填钻孔2孔身结构为三开结构，第一次钻进第一开和第二开；根据采煤工作面1上覆岩层地质柱状图及关键层理论，确定出松散层9厚度及基本顶7和主关键层8的位置，第一开钻进至松散层9下5m处，下放一开实管(采用螺旋管)；第二开钻进至主关键层8下10m处，下放二开实管(采用无缝钢管)。
2.按综放开采方式回采采煤工作面1，当采煤工作面1回采至距离注浆充填钻孔2为60m时，开始第二次钻进，钻进第三开裸孔5，第三开先钻进至主关键层8下10m处，而后依据基本顶7的位置和注浆充填钻孔2的位置，向采空区侧钻进斜孔，其终孔位置距离基本顶7下方距离为10m。
3.连接注浆管6与注浆充填钻孔2，对裂隙带12下方的垮落带4进行注浆充填。
Claims (6)
1.一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.根据需要在采煤工作面(1)开采边界(3)外的上覆地表(13)布置两组注浆充填钻孔(2)，该注浆充填钻孔(2)的孔身结构为三开结构，分两次钻进；第一次钻进第一开孔和第二开孔，第一开孔底位于松散层(9)下5m处，下放一开实管(10)，全段采用水泥固井，第二开孔底位于主关键层(8)下10m处，下放二开实管(11)护壁，全段采用水泥固井；
b.按照采煤工艺回采采煤工作面(1)，当注浆充填钻孔(2)滞后工作面预定距离时，进行第三开裸孔(5)钻进，其先钻进至主关键层(8)下10m处，而后向采空区侧拐弯钻进，直至基本顶(7)下方；
c.钻孔成孔后，连接注浆管(6)与注浆充填钻孔(2)，对裂隙带(12)下方的垮落带(4)进行注浆充填。
2.根据权利要求1所述的一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，其特征在于，注浆充填钻孔(2)位于采煤工作面(1)开采边界(3)外20～50m处。
3.根据权利要求1所述的一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，其特征在于，注浆充填钻孔(2)的排距为浆体的扩散半径。
4.根据权利要求1所述的一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，其特征在于，注浆充填钻孔(2)滞后工作面的距离为三个周期来压步距。
5.根据权利要求1所述的一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，其特征在于，一开实管(10)采用螺旋管。
6.根据权利要求1所述的一种采动过程中垮落带内地面注浆充填钻孔结构施工方法，其特征在于，二开实管(11)采用无缝钢管。
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