一種基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及強擾動區(qū)域加固及瓦斯抽采的方法，尤其是一種基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采的方法。
【背景技術】
[0002]留巷鉆孔法能夠實現連續(xù)開采，是目前煤層群卸壓開采治理瓦斯的普遍方法。該方法抽采卸壓瓦斯雖然能夠減少巷道掘進量，但留巷內布置鉆孔抽采瓦斯存在一個突出問題:在采用垮落法進行采空區(qū)充填時，會依次形成垮落帶、裂隙帶和緩慢下沉帶。即回采后，采空區(qū)上方巖層隨開采活動出現垮落，充填到回采空間的區(qū)域稱之為垮落帶；裂隙帶位于垮落帶上方，隨著垮落帶巖層的垮落松碎，填滿采空區(qū)后，在礦壓作用會產生大量裂隙，但巖層整體性基本不變；緩慢下沉帶處于裂隙帶上方，會隨著裂隙帶下沉而逐漸緩慢下沉。針對沿空留巷的充填墻體一側向裂隙帶施工瓦斯抽采鉆孔會穿過垮落帶，該區(qū)域煤巖破碎，穩(wěn)定性較弱，在施工瓦斯抽采鉆孔時成孔難、易塌孔，且鉆孔密封效果較差。在抽采一段時間后，由于該區(qū)域煤巖強度較低，鉆孔在采動應力的作用下發(fā)生剪切、拉伸破壞，使得該鉆孔無法繼續(xù)進行瓦斯抽采。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采的方法，利用設置套管并注漿的方式加固鉆孔周圍煤巖和沿空留巷強擾動區(qū)域，并隔絕鉆孔與垮落帶周圍裂隙的連通，從而確保瓦斯抽采工作的順利進行。
[0004]本發(fā)明的基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采的方法，包括如下步驟:
[0005]a.在沿空留巷的充填墻體一側施工穿過垮落帶向頂板方向的大鉆孔，直至進入裂隙帶2?5m停止；
[0006]b.退鉆后，在鋼質套管上用鐵絲綁定一注漿管，在鋼質套管和注漿管一端纏繞堵孔用的聚氨酯帶；
[0007]c.將鋼質套管塞入大鉆孔中，使注漿管出漿口位于大鉆孔的中部，聚氨酯帶位于大鉆孔的孔口處，待聚氨酯帶膨脹后與大鉆孔孔口壁面緊密粘結封堵孔口 ；
[0008]d.通過注漿管向大鉆孔內注漿，漿液首先滲流至大鉆孔周圍的垮落帶區(qū)域，然后充填大鉆孔與鋼質套管之間的間隙，當鋼質套管內有穩(wěn)定的漿液流出時，停止注漿；
[0009]e.侍漿液凝固后，鋼制套管被錨固在形成加固區(qū)域的巖體中，此時沿著鋼質套管內繼續(xù)向前施工小鉆孔，根據現場實際情況設定小鉆孔鉆進的深度，當小鉆孔鉆到預定深度時，停止施工并退鉆，將鋼質套管連入抽采管路進行瓦斯抽采；
[0010]f.隨著充填墻體的不斷澆筑延伸，間隔距離重復步驟a?e，施工一個又一個瓦斯抽采鉆孔，直至整個充填墻體澆注完成，并連入瓦斯抽采管網。
[0011]所述大鉆孔的直徑為113mm，鋼質套管的直徑為94mm，小鉆孔的直徑為75mm。
[0012]所述大鉆孔之間的開孔位置的間隔距離為5?10m。
[0013]有益效果:由于瓦斯抽采鉆孔穿過垮落帶，該區(qū)域煤巖破碎，穩(wěn)定性較弱，在施工鉆孔時成孔難、易塌孔。尤其是在抽采一段時間后，由于該區(qū)域煤巖強度較低，鉆孔在采動應力的作用下發(fā)生剪切、拉伸破壞，使得該鉆孔無法繼續(xù)進行瓦斯抽采。為了解決這一問題，本發(fā)明在鉆孔穿過垮落帶的這段長度采用設置套管并注漿的方式，加固鉆孔周圍煤巖和垮落帶區(qū)域。在鉆孔穿過垮落帶的這段長度內設置一鋼質套管，通過注漿管向垮落帶區(qū)域、鋼質套管與大鉆孔的間隙中注入漿液，漿液凝固后鋼制套管牢固的錨在煤巖中，并形成加固區(qū)域，該加固區(qū)域能夠保護沿空留巷充填墻體，防止墻體所受應力過于集中而變形，還能夠確保瓦斯抽采鉆孔順利成孔，減少鉆孔發(fā)生剪切、拉伸破壞的可能，提高瓦斯抽采的效果，使得瓦斯抽采工作能夠持續(xù)穩(wěn)定的進行。其方法簡便，效果好，具有廣泛的實用性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采方法施工示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采方法施工后整體效果圖。
[0016]圖中:1 一煤體，2—沿空留巷，3—充填墻體，4 一垮落帶，5—裂隙帶，6—注漿管，7 一鋼質套管，8 一聚氨酯帶，9 一大鉆孔，10 一小鉆孔，11 一加固區(qū)域。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述:
[0018]本發(fā)明的基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采的方法，具體步驟如下:
[0019]a.煤體1和充填墻體3之間構成沿空留巷2，在沿空留巷2的充填墻體3 —側施工穿過跨落帶4向頂板方向的大鉆孔9，穿過跨落帶4，直至進入裂隙帶5的深度為2?5m后停止；所述大鉆孔9的直徑為113mm，大鉆孔9之間的開孔位置的間隔距離為5?10m。
[0020]b.退鉆后，在鋼質套管7上用鐵絲綁定一注漿管6，在直徑為94mm的鋼質套管7上和注漿管6 —端纏繞堵孔用的直徑為94_的聚氨酯帶8 ;
[0021]c.將鋼質套管7塞入大鉆孔9中，使注漿管6出漿口位于大鉆孔9的中部，聚氨酯帶8位于大鉆孔9的孔口處，待聚氨酯帶8膨脹后與大鉆孔9孔口壁面緊密粘結封堵孔P ;
[0022]d.通過注漿管6向大鉆孔9內注漿，漿液首先滲流至大鉆孔9周圍的垮落帶4區(qū)域，然后充填大鉆孔9與鋼質套管7之間的間隙，當鋼質套管7內有穩(wěn)定的漿液流出時，停止注漿；
[0023]e.侍漿液凝固后，鋼制套管7被錨固在形成加固區(qū)域11的巖體中，此時沿著鋼質套管7內繼續(xù)向前施工小鉆孔10，小鉆孔10的直徑為75mm，根據現場實際情況設定小鉆孔10鉆進的深度，當小鉆孔10鉆到預定深度時，停止施工并退鉆，將鋼質套管7連入抽采管路進行瓦斯抽米；
[0024]f.隨著充填墻體3的不斷澆筑延伸，間隔距離重復步驟a?e，施工一個又一個瓦斯抽采鉆孔，直至整個充填墻體3澆注完成，并連入瓦斯抽采管網進行全面抽采。
【主權項】
1.一種基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采的方法，其特征在于包括如下步驟: a.在沿空留巷(2)的充填墻體(3)—側施工穿過垮落帶(4)向頂板方向的大鉆孔(9)，直至進入裂隙帶(5) 2~5m停止； b.退鉆后，在鋼質套管(7)上用鐵絲綁定一注漿管(6)，在鋼質套管(7)和注漿管(6)一端纏繞堵孔用的聚氨酯帶(8); c.將鋼質套管(7)塞入大鉆孔(9)中，使注漿管(6)出漿口位于大鉆孔(9)的中部，聚氨酯帶(8)位于大鉆孔(9)的孔口處，待聚氨酯帶(8)膨脹后與大鉆孔(9)孔口壁面緊密粘結封堵孔口； d.通過注漿管(6)向大鉆孔(9 )內注漿，漿液首先滲流至大鉆孔(9 )周圍的垮落帶(4 )區(qū)域，然后充填大鉆孔(9)與鋼質套管(7)之間的間隙，當鋼質套管(7)內有穩(wěn)定的漿液流出時，停止注漿； e.侍漿液凝固后，鋼制套管(7)被錨固在形成加固區(qū)域(11)的巖體中，此時沿著鋼質套管(7)內繼續(xù)向前施工小鉆孔(10)，根據現場實際情況設定小鉆孔(10)鉆進的深度，當小鉆孔(10)鉆到預定深度時，停止施工并退鉆，將鋼質套管(7)連入抽采管路進行瓦斯抽米; f.隨著充填墻體(3)的不斷澆筑延伸，間隔距離重復步驟a~e，施工一個又一個瓦斯抽采鉆孔，直至整個充填墻體(3)澆注完成，并連入瓦斯抽采管網。2.根據權利1所述的一種基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采的方法，其特征在于:所述大鉆孔(9)的直徑為113mm，鋼質套管(8)的直徑為94臟，小鉆孔(10)的直徑為75mm。3.根據權利1所述的一種基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采的方法，其特征在于:所述大鉆孔(9)之間的開孔位置的間隔距離為5~10m。
【專利摘要】一種基于沿空留巷區(qū)域加固瓦斯抽采的方法，在沿空留巷的充填墻體一側施工穿過垮落帶向頂板方向的大鉆孔，將鋼質套管塞入大鉆孔中，使注漿管出漿口位于大鉆孔的中部，聚氨酯帶位于大鉆孔的孔口處，待聚氨酯帶膨脹后與大鉆孔孔口壁面緊密粘結封堵孔口；通過注漿管向大鉆孔內注漿，沿著鋼質套管內繼續(xù)向前施工小鉆孔，當小鉆孔鉆到預定深度時，停止施工并退鉆，將鋼質套管連入抽采管路進行瓦斯抽采。該方法簡單，成孔性強，可減少鉆孔發(fā)生剪切、拉伸破壞的可能，使得瓦斯抽采工作能夠持續(xù)穩(wěn)定的進行，并在沿空留巷附近形成加固區(qū)域，可防止墻體所受應力過于集中而變形。
【IPC分類】E21F7/00, E21B33/13
【公開號】CN105351001
【申請?zhí)枴緾N201510785146
【發(fā)明人】林柏泉, 楊威, 宋吳兵, 劉統(tǒng), 王瑞, 黃展博, 梅曉凝
【申請人】中國礦業(yè)大學
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月16日