本發(fā)明屬于煤礦開采領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種難采煤層底板薄層灰?guī)r高壓強(qiáng)含水層巖溶裂隙注漿方法。

背景技術(shù)：

煤礦開采過程中，煤層底板含水層通過鉆孔注漿改造，避免突水事故的發(fā)生，現(xiàn)有技術(shù)是在井下工作面鉆孔注漿，井下鉆孔注漿受到孔深的影響，不能大量注漿，不能采用分壓注漿，注漿采用常壓注入水泥漿液，這種方法水泥不僅很難到達(dá)底板處還極易造成鉆孔堵塞，同時(shí)采用水泥漿液注漿，注漿量小、注漿效果差，難以滿足通過注漿填實(shí)漏失點(diǎn)保證煤層的回采，甚至難以避免透水事故的發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種避免透水事故的發(fā)生，保證回采安全的難采煤層底板薄層灰?guī)r高壓強(qiáng)含水層巖溶裂隙注漿方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：所提供的一種難采煤層底板薄層灰?guī)r高壓強(qiáng)含水層巖溶裂隙注漿方法，包括如下步驟：

1)對(duì)含水層巖溶裂隙通過鉆孔進(jìn)行可注性壓水試驗(yàn)；

2)試注漿；

3)正式注漿；

4)結(jié)束注漿。

本發(fā)明公開的一種難采煤層底板薄層灰?guī)r高壓強(qiáng)含水層巖溶裂隙注漿方法，對(duì)含水層巖溶裂隙通過鉆孔進(jìn)行可注性壓水試驗(yàn)是測(cè)試鉆孔壓入的水量，壓水流量≥漏失量，壓水量為鉆孔孔深體積的1.5～1.8倍。

本發(fā)明公開的一種難采煤層底板薄層灰?guī)r高壓強(qiáng)含水層巖溶裂隙注漿方法，壓水試驗(yàn)壓力分為無壓、微壓、中壓和高壓，其中，無壓的壓力值為0MPa；微壓的壓力值為0～4MPa；中壓的壓力值為4～8MPa；高壓的壓力值為>8MPa。

本發(fā)明公開的一種難采煤層底板薄層灰?guī)r高壓強(qiáng)含水層巖溶裂隙注漿方法，試注漿為單位時(shí)間注漿量，單位時(shí)間注漿量為壓水流量的0.8～1.5倍，試注漿所注漿液為水泥漿液，壓力與水泥漿液的比重關(guān)系為：壓力值為0MPa時(shí)水泥漿液的比重為1.2～1.3kg/l；壓力值為0～4MPa時(shí)水泥漿液的比重為1.2～1.3kg/l；壓力值為4～8MPa時(shí)水泥漿液的比重為1.3～1.5kg/l；壓力值為>8MPa時(shí)水泥漿液的比重為1.5～1.6kg/l。

本發(fā)明公開的一種難采煤層底板薄層灰?guī)r高壓強(qiáng)含水層巖溶裂隙注漿方法，正式注漿根據(jù)試注漿量與壓力的關(guān)系，調(diào)整所注漿液的注漿參數(shù)，其中注漿參數(shù)包括所注漿液的成分、比重和注漿流量，壓力值為0MPa時(shí)注漿材料為水泥加粉煤灰，水泥與粉煤灰質(zhì)量比＝1:3，其中水泥漿液的比重為1.3～1.6kg/l，粉煤灰漿液的比重為1.2～1.5kg/l；壓力值為0～4MPa時(shí)注漿材料為水泥加粉煤灰，水泥與粉煤灰質(zhì)量比＝1:1，其中水泥漿液的比重為1.3～1.6kg/l，粉煤灰漿液的比重為1.3～1.5kg/l；壓力值為4～8MPa時(shí)注漿材料為水泥加粉煤灰，水泥與粉煤灰質(zhì)量比＝3:1，其中水泥漿液的比重為1.3～1.6kg/l，粉煤灰漿液的比重為1.3～1.4kg/l；壓力值為>8MPa時(shí)注漿材料為水泥，水泥漿液的比重為1.5～1.6kg/l。

本發(fā)明公開的一種難采煤層底板薄層灰?guī)r高壓強(qiáng)含水層巖溶裂隙注漿方法，結(jié)束注漿時(shí)壓力值為>8MPa，水泥漿液的比重為1.5～1.6kg/l，逐漸減少注漿量，至注漿流量為40～60L/min停止注漿。

采用本發(fā)明的技術(shù)方案，先通過對(duì)含水層巖溶裂隙通過鉆孔進(jìn)行可注性壓水試驗(yàn)，觀測(cè)壓水過程中孔口壓力變化并記錄，確定鉆孔孔深壓力的變化，含水層巖溶裂隙漏失量與鉆孔孔深體積之和存在數(shù)量的聯(lián)系，鉆孔孔深達(dá)到含水層巖溶裂隙后準(zhǔn)備注漿，第一步，利用單臺(tái)泵對(duì)含水層巖溶裂隙漏失點(diǎn)可注性進(jìn)行壓水試驗(yàn)，壓水量根據(jù)鉆孔孔深計(jì)算得出，壓水試驗(yàn)是測(cè)試鉆孔壓入的水量，采用單臺(tái)泵，壓水流量≥漏失量，壓水量為鉆孔孔深體積的1.5～1.8倍；觀測(cè)壓水過程中孔口壓力變化并記錄；第二步，根據(jù)壓水試驗(yàn)結(jié)果，確定試注漿參數(shù)，包括注漿量、漿液比重，漿液類型；第三步，根據(jù)試注漿壓力情況，調(diào)整注漿參數(shù)，包括注漿量、漿液類型、漿液比重、不同類型漿液比例，如果在試注漿結(jié)果顯示該漏失點(diǎn)可注性較強(qiáng)此時(shí)即孔口無壓，則根據(jù)含水層巖溶裂隙漏失點(diǎn)在鉆進(jìn)過程中漏失量及試注漿參數(shù)，增大注漿量，以增加粉煤灰注量為主，注漿量增加的標(biāo)準(zhǔn)是滿足注漿量增加后孔口壓力小于1MPa為宜；注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓時(shí)，按照先降低煤灰注量，再降低水泥注漿量，結(jié)束注漿時(shí)壓力值>8MPa，該種注漿控制技術(shù)能夠?qū)λ畬訋r溶裂隙漏失點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)充分注漿，縮短注漿過程，提高鉆進(jìn)施工效率，同時(shí)合理配置了水泥及粉煤灰比例，節(jié)約了注漿成本，通過鉆孔注漿的方法，含水層巖溶裂隙封堵成功，工作面回采后未發(fā)現(xiàn)透水現(xiàn)象，避免了透水事故的發(fā)生，保證回采安全。

本發(fā)明的技術(shù)方案中，不僅考慮了傳統(tǒng)注漿工藝中將壓力作為注漿的主要參數(shù)，同時(shí)，針對(duì)不同的壓力設(shè)計(jì)了漿液比重、漿液類型和注漿速率，避免了現(xiàn)有技術(shù)漿液將使加固體產(chǎn)生二次劈裂，破壞其完整性，導(dǎo)致大變形、塌方等事故發(fā)生的缺陷。

以下將結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。

具體實(shí)施方式

下面通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

本發(fā)明一種難采煤層底板薄層灰?guī)r高壓強(qiáng)含水層巖溶裂隙注漿方法，包括如下步驟：

1)對(duì)含水層巖溶裂隙通過鉆孔進(jìn)行可注性壓水試驗(yàn)；壓水試驗(yàn)是采用單臺(tái)泵，測(cè)試鉆孔壓入的水量，壓水流量≥漏失量，壓水量為鉆孔孔深體積的1.5～1.8倍；壓水試驗(yàn)壓力分為無壓、微壓、中壓和高壓，其中，無壓的壓力值為0MPa；微壓的壓力值為0～4MPa；中壓的壓力值為4～8MPa；高壓的壓力值為>8MPa；

2)試注漿；為單位時(shí)間注漿量，單位時(shí)間注漿量為壓水流量的0.8～1.5倍，試注漿所注漿液為水泥漿液，壓力與水泥漿液的比重關(guān)系為：壓力值為0MPa時(shí)水泥漿液的比重為1.2～1.3kg/l；壓力值為0～4MPa時(shí)水泥漿液的比重為1.2～1.3kg/l；壓力值為4～8MPa時(shí)水泥漿液的比重為1.3～1.5kg/l；壓力值為>8MPa時(shí)水泥漿液的比重為1.5～1.6kg/l；

3)正式注漿，根據(jù)試注漿量與壓力的關(guān)系，調(diào)整所注漿液的注漿參數(shù)，其中注漿參數(shù)包括所注漿液的成分、比重和注漿流量，壓力值為0MPa時(shí)注漿材料為水泥加粉煤灰，水泥與粉煤灰質(zhì)量比＝1:3，其中水泥漿液的比重為1.3～1.6kg/l，粉煤灰漿液的比重為1.2～1.5kg/l；壓力值為0～4MPa時(shí)注漿材料為水泥加粉煤灰，水泥與粉煤灰質(zhì)量比＝1:1，其中水泥漿液的比重為1.3～1.6kg/l，粉煤灰漿液的比重為1.3～1.5kg/l；壓力值為4～8MPa時(shí)注漿材料為水泥加粉煤灰，水泥與粉煤灰質(zhì)量比＝3:1，其中水泥漿液的比重為1.3～1.6kg/l，粉煤灰漿液的比重為1.3～1.4kg/l；壓力值為>8MPa時(shí)注漿材料為水泥，水泥漿液的比重為1.5～1.6kg/l；

4)結(jié)束注漿，結(jié)束注漿時(shí)壓力值>8MPa，水泥漿液的比重為1.5～1.6kg/l，逐漸減少注漿量，至注漿流量為40～60L/min停止注漿。

采用本發(fā)明的技術(shù)方案，先通過對(duì)含水層巖溶裂隙通過鉆孔進(jìn)行可注性壓水試驗(yàn)，觀測(cè)壓水過程中孔口壓力變化并記錄，確定鉆孔孔深壓力的變化，含水層巖溶裂隙漏失量與鉆孔孔深體積之和存在數(shù)量的聯(lián)系，鉆孔孔深達(dá)到含水層巖溶裂隙后準(zhǔn)備注漿，第一步，利用單臺(tái)泵對(duì)含水層巖溶裂隙漏失點(diǎn)可注性進(jìn)行壓水試驗(yàn)，壓水量根據(jù)鉆孔孔深計(jì)算得出，壓水試驗(yàn)是測(cè)試鉆孔壓入的水量，采用單臺(tái)泵，壓水流量≥漏失量，壓水量為鉆孔孔深體積的1.5～1.8倍；觀測(cè)壓水過程中孔口壓力變化并記錄；第二步，根據(jù)壓水試驗(yàn)結(jié)果，確定試注漿參數(shù)，包括注漿量、漿液比重，漿液類型；第三步，根據(jù)試注漿壓力情況，調(diào)整注漿參數(shù)，包括注漿量、漿液類型、漿液比重、不同類型漿液比例，如果在試注漿結(jié)果顯示該漏失點(diǎn)可注性較強(qiáng)此時(shí)即孔口無壓，則根據(jù)含水層巖溶裂隙漏失點(diǎn)在鉆進(jìn)過程中漏失量及試注漿參數(shù)，增大注漿量，以增加粉煤灰注量為主，注漿量增加的標(biāo)準(zhǔn)是滿足注漿量增加后孔口壓力小于1MPa為宜；注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓時(shí)，按照先降低煤灰注量，再降低水泥注漿量，結(jié)束注漿時(shí)壓力值>8MPa，該種注漿控制技術(shù)能夠?qū)λ畬訋r溶裂隙漏失點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)充分注漿，縮短注漿過程，提高鉆進(jìn)施工效率，同時(shí)合理配置了水泥及粉煤灰比例，節(jié)約了注漿成本，通過鉆孔注漿的方法，含水層巖溶裂隙封堵成功，工作面回采后未發(fā)現(xiàn)透水現(xiàn)象，避免了透水事故的發(fā)生，保證回采安全。

上面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。