CN105351001A - 一种基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法，在沿空留巷的充填墙体一侧施工穿过垮落带向顶板方向的大钻孔，将钢质套管塞入大钻孔中，使注浆管出浆口位于大钻孔的中部，聚氨酯带位于大钻孔的孔口处，待聚氨酯带膨胀后与大钻孔孔口壁面紧密粘结封堵孔口；通过注浆管向大钻孔内注浆，沿着钢质套管内继续向前施工小钻孔，当小钻孔钻到预定深度时，停止施工并退钻，将钢质套管连入抽采管路进行瓦斯抽采。该方法简单，成孔性强，可减少钻孔发生剪切、拉伸破坏的可能，使得瓦斯抽采工作能够持续稳定的进行，并在沿空留巷附近形成加固区域，可防止墙体所受应力过于集中而变形。
Description
技术领域
本发明涉及强扰动区域加固及瓦斯抽采的方法，尤其是一种基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法。
背景技术
留巷钻孔法能够实现连续开采，是目前煤层群卸压开采治理瓦斯的普遍方法。该方法抽采卸压瓦斯虽然能够减少巷道掘进量，但留巷内布置钻孔抽采瓦斯存在一个突出问题：在采用垮落法进行采空区充填时，会依次形成垮落带、裂隙带和缓慢下沉带。即回采后,采空区上方岩层随开采活动出现垮落,充填到回采空间的区域称之为垮落带；裂隙带位于垮落带上方,随着垮落带岩层的垮落松碎,填满采空区后,在矿压作用会产生大量裂隙,但岩层整体性基本不变；缓慢下沉带处于裂隙带上方,会随着裂隙带下沉而逐渐缓慢下沉。针对沿空留巷的充填墙体一侧向裂隙带施工瓦斯抽采钻孔会穿过垮落带，该区域煤岩破碎，稳定性较弱，在施工瓦斯抽采钻孔时成孔难、易塌孔，且钻孔密封效果较差。在抽采一段时间后，由于该区域煤岩强度较低，钻孔在采动应力的作用下发生剪切、拉伸破坏，使得该钻孔无法继续进行瓦斯抽采。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法，利用设置套管并注浆的方式加固钻孔周围煤岩和沿空留巷强扰动区域，并隔绝钻孔与垮落带周围裂隙的连通，从而确保瓦斯抽采工作的顺利进行。
本发明的基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法，包括如下步骤：
a.在沿空留巷的充填墙体一侧施工穿过垮落带向顶板方向的大钻孔，直至进入裂隙带2～5m停止；
b.退钻后，在钢质套管上用铁丝绑定一注浆管，在钢质套管和注浆管一端缠绕堵孔用的聚氨酯带；
c.将钢质套管塞入大钻孔中，使注浆管出浆口位于大钻孔的中部，聚氨酯带位于大钻孔的孔口处，待聚氨酯带膨胀后与大钻孔孔口壁面紧密粘结封堵孔口；
d.通过注浆管向大钻孔内注浆，浆液首先渗流至大钻孔周围的垮落带区域，然后充填大钻孔与钢质套管之间的间隙，当钢质套管内有稳定的浆液流出时，停止注浆；
e.侍浆液凝固后，钢制套管被锚固在形成加固区域的岩体中，此时沿着钢质套管内继续向前施工小钻孔，根据现场实际情况设定小钻孔钻进的深度，当小钻孔钻到预定深度时，停止施工并退钻，将钢质套管连入抽采管路进行瓦斯抽采；
f.随着充填墙体的不断浇筑延伸，间隔距离重复步骤a～e，施工一个又一个瓦斯抽采钻孔，直至整个充填墙体浇注完成，并连入瓦斯抽采管网。
所述大钻孔的直径为113mm，钢质套管的直径为94mm，小钻孔的直径为75mm。
所述大钻孔之间的开孔位置的间隔距离为5～10m。
有益效果：由于瓦斯抽采钻孔穿过垮落带，该区域煤岩破碎，稳定性较弱，在施工钻孔时成孔难、易塌孔。尤其是在抽采一段时间后，由于该区域煤岩强度较低，钻孔在采动应力的作用下发生剪切、拉伸破坏，使得该钻孔无法继续进行瓦斯抽采。为了解决这一问题，本发明在钻孔穿过垮落带的这段长度采用设置套管并注浆的方式，加固钻孔周围煤岩和垮落带区域。在钻孔穿过垮落带的这段长度内设置一钢质套管，通过注浆管向垮落带区域、钢质套管与大钻孔的间隙中注入浆液，浆液凝固后钢制套管牢固的锚在煤岩中，并形成加固区域，该加固区域能够保护沿空留巷充填墙体，防止墙体所受应力过于集中而变形，还能够确保瓦斯抽采钻孔顺利成孔，减少钻孔发生剪切、拉伸破坏的可能，提高瓦斯抽采的效果，使得瓦斯抽采工作能够持续稳定的进行。其方法简便，效果好，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采方法施工示意图。
图2是本发明的基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采方法施工后整体效果图。
图中：1－煤体，2－沿空留巷，3－充填墙体，4－垮落带，5－裂隙带，6－注浆管，7－钢质套管，8－聚氨酯带，9－大钻孔，10－小钻孔，11－加固区域。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
本发明的基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法，具体步骤如下：
a.煤体1和充填墙体3之间构成沿空留巷2，在沿空留巷2的充填墙体3一侧施工穿过垮落带4向顶板方向的大钻孔9，穿过垮落带4，直至进入裂隙带5的深度为2～5m后停止；所述大钻孔9的直径为113mm，大钻孔9之间的开孔位置的间隔距离为5～10m。
b.退钻后，在钢质套管7上用铁丝绑定一注浆管6，在直径为94mm的钢质套管7上和注浆管6一端缠绕堵孔用的直径为94mm的聚氨酯带8；
c.将钢质套管7塞入大钻孔9中，使注浆管6出浆口位于大钻孔9的中部，聚氨酯带8位于大钻孔9的孔口处，待聚氨酯带8膨胀后与大钻孔9孔口壁面紧密粘结封堵孔口；
d.通过注浆管6向大钻孔9内注浆，浆液首先渗流至大钻孔9周围的垮落带4区域，然后充填大钻孔9与钢质套管7之间的间隙，当钢质套管7内有稳定的浆液流出时，停止注浆；
e.侍浆液凝固后，钢制套管7被锚固在形成加固区域11的岩体中，此时沿着钢质套管7内继续向前施工小钻孔10，小钻孔10的直径为75mm，根据现场实际情况设定小钻孔10钻进的深度，当小钻孔10钻到预定深度时，停止施工并退钻，将钢质套管7连入抽采管路进行瓦斯抽采；
f.随着充填墙体3的不断浇筑延伸，间隔距离重复步骤a～e，施工一个又一个瓦斯抽采钻孔，直至整个充填墙体3浇注完成，并连入瓦斯抽采管网进行全面抽采。
Claims (3)
1.一种基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法，其特征在于包括如下步骤：
a.在沿空留巷（2）的充填墙体（3）一侧施工穿过垮落带（4）向顶板方向的大钻孔（9），直至进入裂隙带（5）2~5m停止；
b.退钻后，在钢质套管（7）上用铁丝绑定一注浆管（6），在钢质套管（7）和注浆管（6）一端缠绕堵孔用的聚氨酯带（8）；
c.将钢质套管（7）塞入大钻孔（9）中，使注浆管（6）出浆口位于大钻孔（9）的中部，聚氨酯带（8）位于大钻孔（9）的孔口处，待聚氨酯带（8）膨胀后与大钻孔（9）孔口壁面紧密粘结封堵孔口；
d.通过注浆管（6）向大钻孔（9）内注浆，浆液首先渗流至大钻孔（9）周围的垮落带（4）区域，然后充填大钻孔（9）与钢质套管（7）之间的间隙，当钢质套管（7）内有稳定的浆液流出时，停止注浆；
e.侍浆液凝固后，钢制套管（7）被锚固在形成加固区域（11）的岩体中，此时沿着钢质套管（7）内继续向前施工小钻孔（10），根据现场实际情况设定小钻孔（10）钻进的深度，当小钻孔（10）钻到预定深度时，停止施工并退钻，将钢质套管（7）连入抽采管路进行瓦斯抽采；
f．随着充填墙体（3）的不断浇筑延伸，间隔距离重复步骤a~e，施工一个又一个瓦斯抽采钻孔，直至整个充填墙体（3）浇注完成，并连入瓦斯抽采管网。
2.根据权利1所述的一种基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法，其特征在于：所述大钻孔（9）的直径为113mm，钢质套管（8）的直径为94mm，小钻孔（10）的直径为75mm。
3.根据权利1所述的一种基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法，其特征在于：所述大钻孔（9）之间的开孔位置的间隔距离为5~10m。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |