一种适合松散煤体注浆的表面封闭方法与流程

1.本发明涉及注浆封闭技术领域，特别涉及一种适合松散煤体注浆的表面封闭方法。
2.

背景技术：

3.注浆是一定程度上恢复矿山压力承载主体介质（无论是煤体还是岩石）强度的重要方法。研究表明，人工开采活动，包括巷道掘进及采煤工作面生产，都会引起矿山压力，而且多重人工活动还会引起矿山压力的叠加，使得最终的应力分布状态更为复杂。但是无论矿山压力分布形态如何复杂，承受矿山压力的主体总是煤岩体自身。从力学角度来看，从最初的金属棚到后期的锚杆、锚索以及配合使用的周边介质注浆，支护活动都是通过提高周边煤岩体承载结构的总体强度来实现支护的效果的。
4.注浆已经从最初的岩石巷道帮顶注浆，逐步发展到包括巷道底板的全断面注浆，甚至沿空煤柱注浆的重要性也得到了广泛的认可。注浆浆液的流动具有简单的规律：从阻力大的区域流向阻力小的区域。这里的阻力主要指阻碍浆液流动的围岩孔隙阻力。对于巷道来说，表层区域的松动圈发育更为充分，孔隙更大，阻力也就更小，因此巷道表面如果未能严格的封闭，小煤柱煤体注浆无法实现。常规的岩体巷道注浆方法，即表面喷浆，不能直接照搬至小煤柱煤体注浆，原因有两个：1、小煤柱煤体与混凝土喷浆层的粘接十分脆弱，混凝土喷浆层很难稳定粘接到煤体巷道表面；2 小煤柱巷道的变形速率较大，混凝土喷浆层在巷道大幅变形的前提下极易大面积脱落。上述现象一旦形成，小煤柱沿空巷道的表面封闭工作也宣告失败，也就是说，巷道表面的止浆层无法形成，注浆工作无法开展。


技术实现要素：

5.本发明提出的一种适合松散煤体注浆的表面封闭方法，目的是解决小煤柱煤空巷表面的封闭难题，为煤体注浆创造条件。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适合松散煤体注浆的表面封闭方法，其实施步骤为：s1:巷道掘进期间在原有的金属网与煤壁之间铺设煤矿井下假顶用塑料编织网；s2:在煤壁上施工深度为500-1000mm的注浆孔，以一定压力和间距进行首次充填性注浆；s3:首次注浆48小时后，以同等间距施工深度1500-2000mm的注浆孔，进行二次注浆，注浆压力适当提高;s4:二次注浆48小时后，对局部变形较大区域进行三次注浆，注浆参数与二次注浆相同。
7.较优的，所述步骤s2中，以0-1mpa的压力、3-6m的间距进行首次充填性注浆。
8.较优的，所述步骤s2中，注浆压力由0-1mpa提高至1-2mpa。
9.本发明具有以下技术效果：1.注浆时，以塑料编织布为止浆层开展深浅孔、高低压配合的渐次注浆工作，可以提高煤体的承载能力，从而大幅降低小煤柱煤体巷道的变形速率。
10.附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为一种适合松散煤体注浆的表面封闭方法实施步骤。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，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，本领域普通技术人在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
15.小煤柱煤体巷道无论采用u型钢金属支架支护还是采用锚杆锚索支护，紧贴煤体表面的都是金属网或其他材质但效果类似的网格材料。以金属网为例，无论是金属方格网还是菱形网，都有一定的孔眼密度，而且孔眼的间距远大于碎落煤体的尺寸，也就是说，煤体碎块可以随意地由金属网孔眼流出。碎煤的流出从力学角度看会使得松动圈深部进一步加大，还会大大削弱混凝土喷浆层在煤体巷道表面的粘接效果。在金属网与煤壁之间铺设一层若软且比较薄但是具有一定强度的止浆材料，就能阻止煤炭碎块的不断脱落，限制松动圈深度的不断加大。这层止浆材料完全可以由取材广泛、生产简单的“煤矿井下假顶用塑料编织布”或其他类似材料充当。
16.室内试验数据分析结果表明，“煤矿井下假顶用塑料编织网”内纯水泥，也就是注浆用的水泥很难通过该材料缝隙流程，单层薄塑料编织布内水泥的损失率为0.38%、保持率为99.62%，单层厚塑料编织布水泥的损失率为0.09%、保持率为99.91%。
17.铺设该层塑料编织布后，巷道表面喷浆工作可以完全停止。注浆时，以该层塑料编织布为止浆层开展深浅孔、高低压配合的渐次注浆工作，可以提高煤体的承载能力，从而大幅降低小煤柱煤体巷道的变形速率。
18.如图1，本发明的一种适合松散煤体注浆的表面封闭方法，其实施步骤为：s1:巷道掘进期间在原有的金属网与煤壁之间铺设煤矿井下假顶用塑料编织网；s2:在煤壁上施工深度为500-1000mm的注浆孔，以一定压力和间距进行首次充填性注浆；s3:首次注浆48小时后，以同等间距施工深度1500-2000mm的注浆孔，进行二次注浆，注浆压力适当提高;
s4:二次注浆48小时后，对局部变形较大区域进行三次注浆，注浆参数与二次注浆相同。
19.在步骤s2中，首次充填性注浆的注浆压力范围0-1mpa、间距3-6m。
20.在步骤s2中，二次注浆压力由首次注浆时的0-1mpa提高至1-2mpa。
21.初步的应用试验巷道的变形速率降低至原速率的30%以下，通过帮部的沿空侧小煤柱及实体煤侧煤体注浆实现了既定的只卧底不刷帮的目标，大幅降低了巷道在工作面回采期间的维护量及人工劳动强度，而且卧底的工作量也降低至原来的50%以下。
22.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
23.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种适合松散煤体注浆的表面封闭方法，其实施步骤为：s1:巷道掘进期间在原有的金属网与煤壁之间铺设煤矿井下假顶用塑料编织网；s2:在煤壁上施工深度为500-1000mm的注浆孔，以一定压力和间距进行首次充填性注浆；s3:首次注浆48小时后，以同等间距施工深度1500-2000mm的注浆孔，进行二次注浆，注浆压力适当提高；s4:二次注浆48小时后，对局部变形较大区域进行三次注浆，注浆参数与二次注浆相同。2.如权利要求1所述的表面封闭方法，其特征在于，所述步骤s2中，以0-1mpa的压力、3-6m的间距进行首次充填性注浆。3.如权利要求1所述的表面封闭方法，其特征在于，所述步骤s2中，注浆压力由0-1mpa提高至1-2mpa。

技术总结
本发明涉及注浆封闭技术领域，特别涉及一种适合松散煤体注浆的表面封闭方法，其实施步骤为：S1:巷道掘进期间在原有的金属网与煤壁之间铺设煤矿井下假顶用塑料编织网；S2:在煤壁上施工深度为500-1000mm的注浆孔，以一定压力和间距进行首次充填性注浆；S3:首次注浆48小时后，以同等间距施工深度1500-2000mm的注浆孔，进行二次注浆，注浆压力适当提高；S4:二次注浆48小时后，对局部变形较大区域进行三次注浆，注浆参数与二次注浆相同。通过以塑料编织布为止浆层开展深浅孔、高低压配合的渐次注浆工作，可以提高煤体的承载能力，从而大幅降低小煤柱煤体巷道的变形速率。低小煤柱煤体巷道的变形速率。低小煤柱煤体巷道的变形速率。


技术研发人员：王多春
受保护的技术使用者：淮北矿业股份有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/5/25