CN110080714A - 一种覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，包括以下步骤：在覆岩隔离注浆减沉技术实际施工中，在发生冒浆时，立即停止正在注浆的钻孔施工并记录此时的冒浆量Q1，24h后再次测量冒浆量Q2；根据冒浆量Q2与Q1之间的大小，分别采用第一注浆液和第二注浆液分别对冒浆点进行注浆操作，然后改为压水，直至地面不再冒浆。本发明解决了覆岩隔离注浆充填减沉工程实施时期浆液不易从地面再次流出的问题，注浆压力不易泄露，减缓了工作面的沉降，从源头快速解决地面冒浆事件，保障工程的继续施工。

Description

一种覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺
技术领域
本发明属于覆岩隔离注浆充填采煤技术领域，具体涉及一种覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺。
背景技术
随着现在科技的不断发展，煤炭作为工业中重要的能源资源，是关系国家经济命脉的和能源安全的重要基础产业。近年来，受国民经济快速发展的推动，我国煤炭产业和消费量呈快速增长的趋势。同煤炭开采的逐渐枯竭的同时，仍然有大量的煤层矿藏在村庄下，于是充填采矿法应运而生，用充填料充填采空区的采矿方法。充填的目的是支护采空区两帮岩石，并为继续进行上面分层回采造成立足的底板。
覆岩隔离注浆充填采煤技术是一种通过地面钻孔对采动覆岩离层区进行高压注浆充填，在工作面中部形成一定宽度的压实支撑区，利用压实区与隔离煤柱联合控制覆岩关键层结构的稳定性，从而减小地表下沉，保护地表因采煤影响范围内农田及其构筑物的破坏的技术。
在实际施工过程中，注浆层位与岩层错动导致的垂直裂隙或者与周围未封闭完全的勘察老孔相贯通，特别是在浅表土层的山区注浆时期，垂直裂隙很容易与地面直接贯通导致浆液从地面流出，注浆压力泄露，加速工作面沉降，导致工程失败。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，解决了现有技术中实际施工中出现地面冒浆的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，包括以下步骤：
1)在覆岩隔离注浆减沉技术实际施工中，在发生冒浆时，立即停止正在注浆的钻孔施工并记录此时的冒浆量为Q1，24h后再次测量冒浆量Q2；
2)若冒浆量Q2小于开始冒浆量Q1的一半以上，且冒浆的浆液或浊度变清，对冒浆前实施注浆的钻孔分别进行压水，当对某个钻孔或者多个钻孔压水时冒浆点的涌水量增加，则对此钻孔或者多个钻孔使用水固比为1:1.4的第一注浆液同时注浆，当冒浆点冒出水泥时，停止注浆，改为压水操作，压水量大于注浆管路以及钻孔的体积后停止；
3)若冒浆量Q2大于开始冒浆量Q1的一半以上，对冒浆前实施注浆的钻孔分别进行压水，当对某个钻孔或者多个钻孔压水时冒浆点的涌水量增加，则对此钻孔或者多个钻孔使用水固比为1:1.4的第二注浆液同时注浆，当冒浆点冒出的浆液流量变小且颜色变深时，停止注浆，改为压水操作，压水量大于注浆管路以及钻孔的体积后停止。
进一步的，所述步骤2)中第一注浆液采用标号为P.O42.5的水泥和锯末按照质量比为7:3的比例混合。
进一步的，所述步骤2)中第一注浆液对压水后与冒浆有关的一个或多个钻孔进行注浆的同时，其余与冒浆无关的钻孔保持同等压力继续压水。
进一步的，所述步骤2)中停止注浆，改为压水操作24h后，若地面仍然出现冒浆则继续重复步骤2)操作，直至地面不再冒浆。
进一步的，所述步骤3)中第二注浆液采用标号为Ⅰ级粉煤灰和锯末按照质量比为7:3的比例混合。
进一步的，所述步骤3)中第二注浆液对压水后与冒浆有关的一个或多个钻孔进行注浆的同时，其余与冒浆无关的钻孔保持同等压力继续压水。
进一步的，所述步骤3)中对封堵前实施注浆的钻孔进行压水的同时，在压水中添加荧光示踪剂。
进一步的，所述步骤3)中停止注浆，改为压水操作24h后，若地面冒浆流量Q3大于Q2的一半以上，则继续重复步骤3)操作；若冒浆量Q3小于Q2的一半以上，则使用水固比为1:1.4的水泥、Ⅰ级粉煤灰、锯末混合浆液进行封堵。
进一步的，所述混合浆液的水泥加Ⅰ级粉煤灰整体与锯末的质量比为7:3，初次水泥占水泥与Ⅰ级粉煤灰整体的10％，且之后的封堵过程中依次增加水泥用量，每次增加10％，直至地面不再冒浆。
本发明的有益效果：
1、解决了覆岩隔离注浆充填减沉工程实施时期浆液不易从地面再次流出的问题，注浆压力不易泄露，减缓了工作面的沉降，从源头快速解决地面冒浆事件，保障工程的继续施工。
2、对矿区原有封闭不合格的勘察孔从源头重新合格封闭。
3、快速解决地面冒浆造成污染的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：以某矿104采区为例使用9个注浆钻孔在14个月的注浆时间里出现11次地面冒浆事件(其中包括1次原未封闭完全的老勘察孔冒浆事件)，使用此工艺将冒浆事件全部解决，保障工程顺利结束为例。
本实施例提供一种覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，包括以下步骤：
1)在发生冒浆时立即停止正在注浆的钻孔施工，并记录此时的冒浆量为Q1，24h后再次测量冒浆量Q2。
2)若钻孔位置冒出的冒浆量Q2小于开始冒浆量Q1的一半以上，且冒浆的浆液浑浊度变清，说明此时裂隙通道与钻孔连接较为完整，对封堵前实施注浆的钻孔进行压水，观察地面的涌浆量的变化，如果在对某个钻孔或者多个钻孔进行压水时，涌水量明显增加，则判断该钻孔或多个钻孔与地面直接贯通，则对此钻孔或者多个钻孔使用水固比为1:1.4的第一注浆液同时注浆，当冒浆点冒出水泥时，停止注浆，改为压水操作，压水量大于注浆管路以及钻孔的体积后停止，第一注浆液采用流动性较差、凝固时间较短，且具有膨胀性的标号为P.O42.5的水泥和锯末按照质量比为7:3的比例混合，其余注浆钻孔保持同等压力进行压水，再观察地面涌浆量变化，当冒浆点出现水泥时，停止注浆，改为压水操作，压水时间根据钻孔容积及泵量确定。
堵漏24h后若地面还在冒浆，则继续重复步骤2)操作，直至地面不再冒浆。
3)若钻孔位置的冒出的冒浆量Q2大于开始冒浆量Q1的一半以上，说明裂隙通道与钻孔连接通道不完整，对封堵前实施注浆的钻孔进行压水，在水中添加荧光示踪剂，观察地面冒浆点涌水量及是否出现荧光示踪剂，如果在对某个钻孔或者多个钻孔进行压水时涌水量增加或者出现示踪剂，则对此钻孔或者多个钻孔使用水固比为1:1.4的第二注浆液同时注浆，第二注浆液使用凝固时间较长、流动性较好的标号为Ⅰ级粉煤灰和锯末按照质量比为7:3的比例混合，其余注浆钻孔保持同等压力进行压水操作，观察地面涌浆量变化当冒浆点冒出的浆液流量变小且颜色变深时，停止注浆，改为压水操作，压水量大于注浆管路以及钻孔的体积后停止，结束后将孔口阀门关闭，保持压力使钻孔内部充满清水，防止堵孔。
堵漏24h后若地面冒浆流量Q3大于Q2的一半以上，则继续重复步骤3)操作；若冒浆量Q3小于Q2的一半以上，则使用水固比为1:1.4的水泥、Ⅰ级粉煤灰、锯末混合浆液进行封堵，水泥加Ⅰ级粉煤灰整体与锯末的质量比为7:3，初次水泥占水泥与Ⅰ级粉煤灰整体的10％，且之后的封堵过程中依次增加水泥用量，每次增加10％，直至地面不再冒浆。
本发明采用的覆岩隔离注浆减沉工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，解决了覆岩隔离注浆充填减沉工程实施时期浆液不易从地面再次流出的问题，注浆压力不易泄露，减缓了工作面的沉降，从源头快速解决地面冒浆事件，保障工程的继续施工。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)在覆岩隔离注浆减沉技术实际施工中，在发生冒浆时，立即停止正在注浆的钻孔施工并记录此时的冒浆量为Q1，24h后再次测量冒浆量Q2；
2)若冒浆量Q2小于开始冒浆量Q1的一半以上，且冒浆的浆液或浊度变清，对冒浆前实施注浆的钻孔分别进行压水，当对某个钻孔或者多个钻孔压水时冒浆点的涌水量增加，则对此钻孔或者多个钻孔使用水固比为1:1.4的第一注浆液同时注浆，当冒浆点冒出水泥时，停止注浆，改为压水操作，压水量大于注浆管路以及钻孔的体积后停止；
3)若冒浆量Q2大于开始冒浆量Q1的一半以上，对冒浆前实施注浆的钻孔分别进行压水，当对某个钻孔或者多个钻孔压水时冒浆点的涌水量增加，则对此钻孔或者多个钻孔使用水固比为1:1.4的第二注浆液同时注浆，当冒浆点冒出的浆液流量变小且颜色变深时，停止注浆，改为压水操作，压水量大于注浆管路以及钻孔的体积后停止。
2.根据权利要求1所述的覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，其特征在于，所述步骤2)中第一注浆液采用标号为P.O42.5的水泥和锯末按照质量比为7:3的比例混合。
3.根据权利要求2所述的覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，其特征在于，所述步骤2)中第一注浆液对压水后与冒浆有关的一个或多个钻孔进行注浆的同时，其余与冒浆无关的钻孔保持同等压力继续压水。
4.根据权利要求3所述的覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，其特征在于，所述步骤2)中停止注浆，改为压水操作24h后，若地面仍然出现冒浆则继续重复步骤2)操作，直至地面不再冒浆。
5.根据权利要求1所述的覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，其特征在于，所述步骤3)中第二注浆液采用标号为Ⅰ级粉煤灰和锯末按照质量比为7:3的比例混合。
6.根据权利要求5所述的覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，其特征在于，所述步骤3)中第二注浆液对压水后与冒浆有关的一个或多个钻孔进行注浆的同时，其余与冒浆无关的钻孔保持同等压力继续压水。
7.根据权利要求6所述的覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，其特征在于，所述步骤3)中对封堵前实施注浆的钻孔进行压水的同时，在压水中添加荧光示踪剂。
8.根据权利要求7所述的覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，其特征在于，所述步骤3)中停止注浆，改为压水操作24h后，若地面冒浆流量Q3大于Q2的一半以上，则继续重复步骤3)操作；若冒浆量Q3小于Q2的一半以上，则使用水固比为1:1.4的水泥、Ⅰ级粉煤灰、锯末混合浆液进行封堵。
9.根据权利要求8所述的覆岩隔离注浆工程中地面冒浆堵漏的施工工艺，其特征在于，所述混合浆液的水泥加Ⅰ级粉煤灰整体与锯末的质量比为7:3，初次水泥占水泥与Ⅰ级粉煤灰整体的10％，且之后的封堵过程中依次增加水泥用量，每次增加10％，直至地面不再冒浆。
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