本發(fā)明涉及注漿加固，具體為一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法。

背景技術(shù)：

1、急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域的注漿加固方法主要涉及到在煤層破碎巖層中注入高分子化學(xué)煤巖體加固劑，?通過(guò)這些加固劑將裂縫和裂紋粘結(jié)在一起，?以達(dá)到加固的目的，?這種方法特別適用于急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域，?因?yàn)檫@些區(qū)域通常受到奧灰水威脅，?煤層抗壓強(qiáng)度低，?易破碎變形，?容易產(chǎn)生裂縫和較大的斷裂帶，?通過(guò)注入高分子化學(xué)煤巖體加固劑，?可以將裂縫和裂紋粘結(jié)在一起，?注入漿體的物料可被強(qiáng)勁地鎖緊在一起，?防止相互已鎖緊的巖塊之間發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，?最終達(dá)到煤巖加固的目的。?

2、急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域的注漿加固方法主要涉及以下幾個(gè)步驟和技術(shù)：工作面煤層巷道內(nèi)開(kāi)拓鉆場(chǎng)：?首先，?在煤層中開(kāi)孔，?開(kāi)孔方位指向煤層底板隔水層和含水層，?這一步驟是為了在煤層巷道內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)適合進(jìn)行注漿加固的作業(yè)空間；鉆孔施工：?使用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)，?在煤層底板以下一定深度后提鉆、?擴(kuò)孔，?并安裝一級(jí)封孔套管進(jìn)行注漿封孔，?這一步驟是為了在煤層底板創(chuàng)建加固所需的鉆孔；注漿加固：?通過(guò)注入高分子化學(xué)煤巖體加固劑，?將裂縫和裂紋粘結(jié)在一起，?增強(qiáng)煤層的穩(wěn)定性和安全性，?這種加固劑可以是聚氨酯類、?環(huán)氧樹(shù)脂類、?丙烯酰胺類、?丙烯酸鹽類、?脲醛樹(shù)脂類等，?具體選擇取決于煤層的特性和加固需求；耐壓試驗(yàn)：?在一級(jí)套管固孔和二級(jí)套管固孔后，?進(jìn)行耐壓試驗(yàn)以確保注漿封孔的質(zhì)量和有效性，?這是為了保證注漿加固的效果能夠持久和可靠；定向鉆孔施工：?在耐壓試驗(yàn)合格后，?采用pdc鉆頭進(jìn)行定向鉆進(jìn)，?形成鉆孔，?在鉆進(jìn)過(guò)程中，?根據(jù)測(cè)定的參數(shù)和已掌握的地質(zhì)資料，?調(diào)整鉆進(jìn)方向，?使鉆孔按照設(shè)計(jì)軌跡沿預(yù)定加固層位延伸，?最終形成用于注漿加固的鉆孔，通過(guò)上述步驟，?可以有效解決急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域的穩(wěn)定性和安全性問(wèn)題，?提高煤層的安全開(kāi)采條件。

3、但是，傳統(tǒng)的注漿加固存在以下缺點(diǎn)：

4、傳統(tǒng)的注漿加固每個(gè)加固點(diǎn)位置深度相同，但是煤層軟底區(qū)域情況復(fù)雜，容易出現(xiàn)加固層位置離煤層太近，在注漿過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)大量跑漿，浪費(fèi)注漿材料，達(dá)不到加固的目的或者注漿位置層位距離煤層太遠(yuǎn)，鉆孔工程大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理，影響了加固效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的傳統(tǒng)的注漿加固每個(gè)加固點(diǎn)位置深度相同，但是煤層軟底區(qū)域情況復(fù)雜，容易出現(xiàn)加固層位置離煤層太近，在注漿過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)大量跑漿，浪費(fèi)注漿材料，達(dá)不到加固的目的或者注漿位置層位距離煤層太遠(yuǎn)，鉆孔工程大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理，影響了加固效果的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，包括以下步驟：

3、步驟一、地質(zhì)分析：對(duì)注漿加固區(qū)域的急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底地質(zhì)進(jìn)行分析；

4、步驟二、設(shè)置注漿孔：根據(jù)步驟一中地質(zhì)的分析材料對(duì)注漿孔的位置和注漿孔的深度進(jìn)行設(shè)置；

5、步驟三、確定注漿料：根據(jù)加固硬度的需求對(duì)注漿孔內(nèi)投放注漿料進(jìn)行選定；

6、步驟四、制備注漿料：根據(jù)選定后的注漿料對(duì)其進(jìn)行制備并存放在注漿罐內(nèi)；

7、步驟五、注漿孔封孔：對(duì)注漿孔內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行清理后，將注漿管深入注漿孔內(nèi)，并對(duì)注漿管與注漿孔之間的縫隙進(jìn)行密封；

8、步驟六、材料注漿：將注漿罐與泵體連接，泵體與注漿管連接，泵體抽取注漿罐內(nèi)注漿料并將其通過(guò)注漿管輸送至注漿孔內(nèi)；

9、步驟七、清洗管道：壓力傳感器實(shí)時(shí)對(duì)注漿孔內(nèi)壓力感應(yīng)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力值后撤回注漿管，并使用清洗設(shè)備對(duì)注漿管清洗。

10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟一中地質(zhì)分析具體為煤層的地質(zhì)構(gòu)造、?煤層厚度、?煤層傾角和地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟二中注漿孔的位置具體為在單平面內(nèi)設(shè)置數(shù)量為三個(gè)的注漿孔，且三個(gè)所述注漿孔之間等間距設(shè)置，所述等距間距大于等于500mm。

12、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述注漿孔的深度具體為通過(guò)理論計(jì)算法、巷道觀測(cè)法和鉆孔透視法對(duì)注漿孔深度進(jìn)行設(shè)定，所述理論計(jì)算法的計(jì)算公式如下：深度=巖層深度-排水深度-鉆孔長(zhǎng)度-注漿劑型高度差，所述巷道觀測(cè)法依據(jù)注漿的目的、?地質(zhì)條件以及注漿材料因素來(lái)確定，所述鉆孔透視法在適合的位置像煤層地板打兩個(gè)鉆孔，一個(gè)孔內(nèi)放置無(wú)限發(fā)射機(jī)，另一個(gè)孔內(nèi)放置接收機(jī)，無(wú)線電波在不同介質(zhì)中或在受破壞的均質(zhì)體中傳播時(shí)受到不同程度的衰減，衰減的大小決定于介質(zhì)的電阻率。

13、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟三中確定注漿料具體為第一類是無(wú)機(jī)材料，以水泥基材料為主，如水泥、石膏及各種高水材料，使用時(shí)不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)；第二類是有機(jī)高分子材料，這類材料主要是聚氨酯或者其他樹(shù)脂類材料，使用時(shí)產(chǎn)生高達(dá)120多℃的反應(yīng)熱；第三類是無(wú)機(jī)復(fù)合型材料。

14、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述無(wú)機(jī)復(fù)合型材料具體為hwi-加固材料和akml-70無(wú)機(jī)錨固料，所述hwi-加固材料是由無(wú)機(jī)超細(xì)粉料組成的復(fù)合型注漿加固材料。

15、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟五中密封具體為在注漿管的指定位置的外部采用纏繞麻繩并覆蓋環(huán)氧樹(shù)脂材料的方式對(duì)注漿孔進(jìn)行封孔。

16、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟七中設(shè)定壓力值具體為注漿終壓5.0mpa。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)對(duì)急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域地質(zhì)信息分析，對(duì)注漿孔的深度進(jìn)行計(jì)算后設(shè)定，避免出現(xiàn)注漿孔過(guò)深或者注漿孔過(guò)淺的現(xiàn)象出現(xiàn)，并通過(guò)hwi-加固材料或者akml-70無(wú)機(jī)錨固料對(duì)注漿孔加固，提高了注漿孔加固強(qiáng)度，滿足人們的使用需求。

技術(shù)特征：

1.一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，其特征在于：所述步驟一中地質(zhì)分析具體為煤層的地質(zhì)構(gòu)造、?煤層厚度、?煤層傾角和地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，其特征在于：所述步驟二中注漿孔的位置具體為在單平面內(nèi)設(shè)置數(shù)量為三個(gè)的注漿孔，且三個(gè)所述注漿孔之間等間距設(shè)置，所述等距間距大于等于500mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，其特征在于：所述注漿孔的深度具體為通過(guò)理論計(jì)算法、巷道觀測(cè)法和鉆孔透視法對(duì)注漿孔深度進(jìn)行設(shè)定，所述理論計(jì)算法的計(jì)算公式如下：深度=巖層深度-排水深度-鉆孔長(zhǎng)度-注漿劑型高度差，所述巷道觀測(cè)法依據(jù)注漿的目的、?地質(zhì)條件以及注漿材料因素來(lái)確定，所述鉆孔透視法在適合的位置像煤層地板打兩個(gè)鉆孔，一個(gè)孔內(nèi)放置無(wú)限發(fā)射機(jī)，另一個(gè)孔內(nèi)放置接收機(jī)，無(wú)線電波在不同介質(zhì)中或在受破壞的均質(zhì)體中傳播時(shí)受到不同程度的衰減，衰減的大小決定于介質(zhì)的電阻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，其特征在于：所述步驟三中確定注漿料具體為第一類是無(wú)機(jī)材料，以水泥基材料為主，如水泥、石膏及各種高水材料，使用時(shí)不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)；第二類是有機(jī)高分子材料，這類材料主要是聚氨酯或者其他樹(shù)脂類材料，使用時(shí)產(chǎn)生高達(dá)120多℃的反應(yīng)熱；第三類是無(wú)機(jī)復(fù)合型材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，其特征在于：所述無(wú)機(jī)復(fù)合型材料具體為hwi-加固材料和akml-70無(wú)機(jī)錨固料，所述hwi-加固材料是由無(wú)機(jī)超細(xì)粉料組成的復(fù)合型注漿加固材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，其特征在于：所述步驟五中密封具體為在注漿管的指定位置的外部采用纏繞麻繩并覆蓋環(huán)氧樹(shù)脂材料的方式對(duì)注漿孔進(jìn)行封孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，其特征在于：所述步驟七中設(shè)定壓力值具體為注漿終壓5.0mpa。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域注漿加固方法，包括以下步驟：步驟一、地質(zhì)分析：對(duì)注漿加固區(qū)域的急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底地質(zhì)進(jìn)行分析；步驟二、設(shè)置注漿孔：根據(jù)步驟一中地質(zhì)的分析材料對(duì)注漿孔的位置和注漿孔的深度進(jìn)行設(shè)置；步驟三、確定注漿料：根據(jù)加固硬度的需求對(duì)注漿孔內(nèi)投放注漿料進(jìn)行選定；步驟四、制備注漿料；步驟五、注漿孔封孔；步驟六、材料注漿；步驟七、清洗管道，本發(fā)明通過(guò)對(duì)急傾斜復(fù)雜構(gòu)造煤層軟底區(qū)域地質(zhì)信息分析，對(duì)注漿孔的深度進(jìn)行計(jì)算后設(shè)定，避免出現(xiàn)注漿孔過(guò)深或者注漿孔過(guò)淺的現(xiàn)象出現(xiàn)，并通過(guò)HWI?加固材料或AKML?70無(wú)機(jī)錨固料對(duì)注漿孔加固，提高了注漿孔加固強(qiáng)度，滿足人們的使用需求。

技術(shù)研發(fā)人員：李正軍,柏仁宣,萬(wàn)鑫,董明,羅勝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川川煤華榮能源有限責(zé)任公司太平煤礦
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6