CN103291354A - 一种底板岩巷穿层卸压钻孔充填加固方法 - Google Patents
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Abstract
一种底板岩巷穿层卸压钻孔充填加固方法，尤其适用于松软高突煤层中预抽煤巷条带瓦斯的穿层卸压钻孔的充填加固。该方法在卸压钻孔内送入瓦斯抽采管、注浆管和排气管，注浆封孔后抽采瓦斯；在瓦斯抽采流量降低至0.5m3/d时，向卸压钻孔内压注充填材料浆液，浆液充填卸压钻孔并通过裂隙网络向周围煤体内渗透。采用该方法后可以在煤体内形成加固区域，改善煤巷的支护条件，有效控制了煤矿瓦斯事故，大大提高了煤巷掘进的速度。本发明可使煤巷两帮变形量减少40～60%，瓦斯涌出量减少30%，煤巷掘进速度提高50%，具有极好的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种底板岩巷穿层卸压钻孔充填加固方法，尤其适用于松软高突煤层中预抽煤巷条带瓦斯的穿层卸压钻孔的充填加固。
背景技术
单一松软高突煤层具有低强度、低透气性、高瓦斯压力、高地应力的特点，瓦斯抽采困难，采掘过程中容易诱发各种瓦斯灾害。目前，无法开采保护层时，国内煤矿企业多使用水力冲孔、水力割缝等卸压增透措施提高煤巷条带煤层瓦斯预抽效果，进而消除煤巷掘进区域的突出危险。然而排出大量煤体后形成的穿层卸压钻孔，进一步降低了煤体强度，致使煤层内部应力分布不均，煤巷掘进过程中吸钻、夹钻、响煤炮、煤壁片帮等动力现象频发，煤巷支护困难，严重制约了单一松软高突煤层的安全高效开采。为减少穿层卸压钻孔对煤体的不利影响，解决煤巷不易支护的难题，迫切需要一种有效的解决方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单有效、成本低廉，能有效解决底板岩巷穿层卸压钻孔降低煤体强度、增大煤巷瓦斯涌出的钻孔充填加固方法。通过向穿层卸压钻孔内压注充填材料，在煤体内形成网络式充填区，以此改善煤巷周围煤体的强度和应力分布，使采用卸压增透措施后的煤巷更易支护。
为实现上述目的，本发明的一种底板岩巷穿层卸压钻孔充填加固方法，包括采用瓦斯抽采管、注浆管和设在瓦斯抽采管上的聚氨酯封孔袋，并施工穿层卸压钻孔，还包括如下步骤：
a.向穿层卸压钻孔内置入一排气管，直至穿层卸压钻孔的底部；
b.按常规在穿层卸压钻孔内布置瓦斯抽采管、注浆管和聚氨酯封孔袋进行封孔；
c.侍聚氨酯封孔袋内的聚氨酯凝固后，打开注浆管球阀、瓦斯抽采管球阀，关闭排气管球阀，然后按常规通过注浆管向穿层卸压钻孔内注入水泥砂浆，直至瓦斯抽采管回浆时停止注浆并关闭瓦斯抽采管球阀、注浆管球阀；
d.待水泥砂浆凝固后，打开瓦斯抽采管球阀实施瓦斯抽采，当瓦斯抽采流量降低至0.5m3/d时，停止瓦斯抽采，打开排气管球阀，通过瓦斯抽采管向穿层卸压钻孔内压注充填材料浆液，穿层卸压钻孔内聚积的气体通过排气管排出；
e.当排气管有浆液流出时，关闭排气管球阀，继续向穿层卸压钻孔内压注充填材料浆液，当注浆压力达到0.5MPa时，关闭注浆泵和瓦斯抽采管球阀。
有益效果：本发明针对穿层卸压增透措施破坏煤体后支护困难的问题，在底板岩巷穿层卸压钻孔高效抽采瓦斯后，对卸压空间压注充填材料浆液，浆液充填穿层卸压钻孔并通过裂隙网络向周围煤体内渗透，增大煤体的粘合力，提高煤体强度，有效抵抗残余瓦斯压力、高地应力等造成的危险性。通过对穿层卸压钻孔进行充填加固，可以在煤体内形成加固区域，改善煤巷的支护条件，有效控制了煤矿瓦斯事故，大大提高了煤巷掘进的速度。本发明可使煤巷两帮变形量减少40～60%，瓦斯涌出量减少30%，煤巷掘进速度提高50%，具广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-煤层，2-岩层，3-穿层卸压钻孔，4-排气管，5-瓦斯抽采管，6-封孔段，7-聚氨酯封孔袋，8-注浆管，9-排气管球阀，10-瓦斯抽采管球阀，11-注浆管球阀。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：
本发明的底板岩巷穿层卸压钻孔充填加固方法：首先，按照常规在底板岩巷钻场内向煤层1内施工普通钻孔，之后通过普通钻孔在煤层1内采用卸压增透措施排出部分煤体，形成穿层卸压钻孔3。在送入穿层卸压钻孔3内的瓦斯抽采管5距离孔口5～6m处再用胶带缠绕2-4个聚氨酯封孔袋7，此处聚氨酯封孔袋7应距瓦斯抽采管5的最前端不小于5m；同时在瓦斯抽采管5的距离孔口5～6m处下部固定注浆管8，即将瓦斯抽采管5、注浆管8固定在一起，注浆管8长度为6～7m。向穿层卸压钻孔3内置入一排气管4，直至穿层卸压钻孔3的底部，排气管4外端部露出穿层卸压钻孔3的孔口0.2m；随后将聚氨酯封孔袋7的黑料、白料挤压混合均匀后，迅速把瓦斯抽采管5送入穿层卸压钻孔3中煤层1与岩层2交界处，瓦斯抽采管5外端部露出瓦斯抽采孔1的孔口0.5m；待聚氨酯凝固后，打开注浆管球阀11、瓦斯抽采管球阀10，关闭排气管球阀9，然后通过注浆管8向穿层卸压钻孔3内注入水泥砂浆，直至瓦斯抽采管5回浆时停止注浆并关闭瓦斯抽采管球阀10、注浆管球阀11，注浆完成后，清洗注浆泵，整理施工现场。注入穿层卸压钻孔3内的水泥砂浆凝固后形成封孔段6，打开瓦斯抽采管球阀10进行瓦斯抽采。瓦斯抽采一段时间后，穿层卸压钻孔3影响半径内煤体的瓦斯被大量抽出，瓦斯抽采流量开始明显降低，当瓦斯抽采流量降低至0.5m3/d时，停止瓦斯抽采，打开排气管球阀9，然后通过瓦斯抽采管5向穿层卸压钻孔3内压注水泥、石膏、粉煤灰和添加剂组成的充填材料浆液；排气管4有浆液流出时关闭排气管球阀9，继续压注充填材料浆液，当穿层卸压钻孔3内浆液压力达到0.5MPa后，关闭注浆泵和瓦斯抽采管球阀10，注浆完成后，清洗注浆泵，整理施工现场。穿层卸压钻孔3内的充填材料浆液凝固后，可在煤岩体内形成加固区域，改善煤巷的支护条件，有效控制煤矿瓦斯事故，大大提高煤巷掘进的速度。
Claims (1)
1.一种底板岩巷穿层卸压钻孔充填加固方法，包括采用瓦斯抽采管（5）、注浆管（8）和设在瓦斯抽采管（8）上的聚氨酯封孔袋（7），并施工穿层卸压钻孔（3），其特征在于，还包括如下步骤：
a.向穿层卸压钻孔（3）内置入一排气管（4），直至穿层卸压钻孔（3）的底部；
b.按常规在穿层卸压钻孔（3）内布置瓦斯抽采管（5）、注浆管（8）和聚氨酯封孔袋（7）进行封孔；
c.侍聚氨酯封孔袋（7）内的聚氨酯凝固后，打开注浆管球阀（11）、瓦斯抽采管球阀（10），关闭排气管球阀（9），然后按常规通过注浆管（8）向穿层卸压钻孔（3）内注入水泥砂浆，直至瓦斯抽采管（5）回浆时停止注浆并关闭瓦斯抽采管球阀（10）、注浆管球阀（11）；
d.待水泥砂浆凝固后，打开瓦斯抽采管球阀（10）实施瓦斯抽采，当瓦斯抽采流量降低至0.5m3/d时，停止瓦斯抽采，打开排气管球阀（9），通过瓦斯抽采管（5）向穿层卸压钻孔（3）内压注充填材料浆液，穿层卸压钻孔（3）内聚积的气体通过排气管（4）排出；
e.当排气管（4）有浆液流出时，关闭排气管球阀（9），继续向穿层卸压钻孔（3）内压注充填材料浆液，当注浆压力达到0.5MPa时，关闭注浆泵和瓦斯抽采管球阀（11）。
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