一種礦井巷道內(nèi)封閉不良鉆孔的堵水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦井防治水技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦井巷道內(nèi)封閉不良鉆孔的堵水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦礦井在巷道掘進(jìn)中，有時會揭露封閉不良鉆孔。封閉不良鉆孔分為兩種，一種是鉆孔內(nèi)沒有套管且鉆孔內(nèi)未被封孔的水泥漿充分充填固結(jié)，一種是鉆孔內(nèi)有套管但套管外壁與鉆孔巖層之間的環(huán)狀間隙未被水泥漿完全固結(jié)充填。由于鉆孔未被完全封堵，因此巷道掘進(jìn)揭露封閉不良鉆孔時，頂?shù)装搴畬又兴臅ㄟ^鉆孔噴向巷道空間，造成鉆孔突水，此時需要對突水進(jìn)行封堵。
[0003]目前封閉不良鉆孔的常規(guī)堵水方法擋水墻堵水法，如圖1和圖2所示，該方法在鉆孔外側(cè)的巷道處施工可承受水壓的擋水墻，擋水墻底部有排水管，上部有注漿管，施工時保持擋水墻下部排水管的暢通，使突水通過排水管外泄，擋水墻施工完畢后關(guān)閉排水管，從墻外通過注漿管向墻內(nèi)注漿，漿液逐漸填滿墻內(nèi)空間后再順著孔口向巷道頂?shù)装邈@孔延伸，最后將鉆孔水堵死。由于擋水墻既要能承受鉆孔水的水壓，又要承受注漿時漿液的注漿壓力，因此擋水墻必須既要有一定的厚度，還要有一定的嵌巖深度，且擋水墻處的圍巖及煤層還要完整堅硬，不能破碎松軟。
[0004]現(xiàn)有方法的缺點是，擋水墻內(nèi)側(cè)迎水面直接承受從側(cè)面來的水壓及注漿壓力，因此的墻體厚度和嵌巖深度要足夠大，當(dāng)鉆孔水壓高時一道擋水墻耐壓程度不夠，還要施工兩道擋水墻，兩墻之間充填矸石等物，通過注漿將其凝固與巷道及兩墻形成一個整體。本方法總體上開挖墻基、澆筑混凝土及注漿充填墻內(nèi)體積的工程量大，擋水墻工程成本高，整個堵水施工的時間長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種礦井巷道內(nèi)封閉不良鉆孔的堵水方法，解決現(xiàn)有礦井巷道內(nèi)封閉不良鉆孔的堵水方法存在的工程量大、工程成本高及堵水時間長等問題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
1.一種礦井巷道內(nèi)封閉不良鉆孔的堵水方法，包括以下步驟:
步驟一:巷道掘進(jìn)過程揭露封閉不良鉆孔后，在巷道掘進(jìn)面掘出一個半筒形的封閉不良鉆孔后抵空間，清理封閉不良鉆孔周圍的煤層、巖石等雜物，安裝排水設(shè)施，保證工作現(xiàn)場無積水；
步驟二:準(zhǔn)備圓筒狀的剛性收水筒，收水筒把封閉不良鉆孔完全包裹起來；
步驟三:在收水筒上部設(shè)置不少于一根注漿管，在收水筒下部設(shè)置不少于一根排水管；打開排水管的排水管閥，排放封閉不良鉆孔中的水；
步驟四:在封閉不良鉆孔前端巷道的巷道頂板、巷道底板和巷道兩幫上環(huán)狀開挖墻基，在墻基內(nèi)砌擋水墻，向墻內(nèi)充填空間澆筑混凝土，混凝土將收水筒澆筑在墻體內(nèi)；墻體外預(yù)留與注漿管和排水管連接的注漿接口和排水接口；
步驟五:待擋水墻內(nèi)的混凝土有強度后，關(guān)閉排水管閥，打開注漿管的注漿管閥，通過注漿接口向收水筒內(nèi)注漿，注漿結(jié)束后完成堵水工作。
[0007]所述的收水筒包括多個半筒狀的鋼構(gòu)件，每兩個鋼構(gòu)件對扣組成一個收水筒單元，多組收水筒單元縱向疊置組成收水筒，收水筒下部設(shè)置不少于I個收水筒排水口，收水筒上部設(shè)置不少于I個收水筒注漿口 ；收水筒排水口和收水筒注漿口分別與排水管和注漿管連接。
[0008]所述鋼構(gòu)件的厚度不小于10mm。
[0009]步驟一中所述半筒形的封閉不良鉆孔后抵空間的掘進(jìn)深度為不小于0.5m。
[0010]所述多組鋼構(gòu)件對扣時，其對接縫所連接的平面與巷道兩幫平面平行。
[0011]所述收水筒的內(nèi)徑是通徑或異徑。
[0012]所述收水筒的設(shè)置角度為垂直、傾斜或垂直與傾斜的組合。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
1)本發(fā)明的擋水墻受力狀況改善，擋水墻受到的壓力小、方向分散且有巷道支撐。傳統(tǒng)的擋水墻是墻外單面臨空，墻體內(nèi)側(cè)承受壓力，墻體受力面積和巷道面積相同，承受的壓力高，且水壓垂直作用于墻體立面。本發(fā)明墻體承受是組成圓筒的兩個半圓鋼構(gòu)件向外的膨脹力，該力量首先受到半圓裝置的約束，力量不是單一的單側(cè)受力，而是圓形向外的分散力。一方面，圓桶內(nèi)側(cè)面積小，遠(yuǎn)小于擋水墻面積，受到的壓力小且自身連接件能抵抗一部分壓力；另一方面，由于半筒狀的鋼構(gòu)件對扣時的對接縫平面與巷道兩幫圍巖面平行，該力量向外傳遞到混凝土墻體后會受到兩側(cè)巷道的約束，兩幫巷道圍巖會給混凝土墻體一個支撐力。因此，本發(fā)明擋水墻墻體承受的水壓力和注漿壓力要遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的擋水墻，且受力的方向分散，兩幫巷道能提供支撐作用；
2)本發(fā)明的擋水墻厚度小，墻基開挖和墻體混凝土澆筑的工程量小，墻體后充填注漿量小。由于采用本發(fā)明后擋水墻墻體受到的壓力小、方向分散且能利用巷道兩幫圍巖支撐作用，因此墻體的厚度遠(yuǎn)小于一般的擋水墻，墻基開挖和墻體澆筑的混凝土工程量要比傳統(tǒng)擋水墻工程量??；
3)本發(fā)明擋水墻直接與收水筒連接，墻背無需支模，墻后無需充填。傳統(tǒng)的擋水墻對墻體選址要求高，同時為了避免混凝土澆筑中受水流影響，墻體和鉆孔之間要保持一定距離，澆筑混凝土?xí)r墻體內(nèi)側(cè)需要支模，墻后的空間最終需要用漿液充填。本發(fā)明擋水墻直接澆筑在收水筒上，既沒有需注漿充填的空間同時收水筒還能起到模板的作用，至于收水筒內(nèi)需要注漿充填的部分因體積小則可忽略不計；
4)本發(fā)明施工速度快，堵水工期短。圓筒形鋼質(zhì)收水裝置收水筒組件可在井下施工的同時，在地面的車間里快速同步完成，不占用堵水時間。由于本發(fā)明的擋水墻墻體厚度小，墻基開挖和混凝土澆筑工程量小，墻后不需要注漿，因此本方法比純粹的擋水墻堵水法施工速度快，施工效率高，工程工期短；
5)本發(fā)明工程成本低。鋼質(zhì)收水筒的成本主要是材料成本和加工成本，其運輸和安裝成本很小。在井下作業(yè)環(huán)境中，成本更高費用更大的是墻基開挖和墻體混凝土的制作、運輸、澆筑，以及墻體與鉆孔之間漿液充填。簡單比較可知，本發(fā)明的堵水成本比傳統(tǒng)的修建擋水墻要低很多。
【附圖說明】
[0014]圖1是公知技術(shù)中一種擋水墻堵水方法的示意圖；
圖2是圖1的A向視圖；
圖3是本發(fā)明的堵水裝置及實施堵水方法的示意圖；
圖4是圖3的A向視圖；
圖中，1.封閉不良鉆孔，2.孔內(nèi)套管，3.收水筒，4.收水筒單元兩端接縫，5.收水筒排水口，6.收水筒注漿口，7.排水管，8.注漿管，9.擋水墻，10.巷道掘進(jìn)