[发明专利]一种煤柱上方一孔多开式地面注浆充填方法

说明书

本发明公开了一种煤柱上方一孔多开式地面注浆充填方法，该方法通过在工作面之间的煤柱上方布置注浆主钻孔，对注浆主钻孔进行下套管固井后，由注浆主钻孔分别向煤柱两侧工作面采空区施工多个二级注浆钻孔，利用地面注浆泵对煤柱两侧的工作面采空区进行高压注浆充填，以达到处理矸石等固体废弃物的目的。本发明可以避免在采空区上方施工注浆钻孔，提高钻孔施工的安全性以及钻孔结构的稳定性，同时可降低注浆钻孔的布置数量，节省注浆成本，提高地面注浆充填技术在矸石、粉煤灰等固体废弃物井下充填领域的适用性。

技术领域

本发明涉及一种注浆充填方法，尤其涉及一种适用于煤矿矸石等固体废弃物井下处置的煤柱上方一孔多开式地面注浆充填方法。

背景技术

近年来，随着社会环保意识的增强、以及环保政策的不断收紧，矸石、粉煤灰等固体废弃物地面排放阻力越来越大。地面注浆充填技术为矸石、粉煤灰等固体废弃物提供了一种绿色的处理方式，其技术原理是通过在采空区上方施工注浆钻孔向工作面开采后的离层空间或采空区进行注浆充填，从而达到处理矸石、粉煤灰等固体废弃物的目的。

然而传统的地面注浆充填方法存在明显的弊端，主要表现为：一、工作面煤层开采后，其上覆顶板处于不间断的运移中，需要达到数年才能完全稳定，然而传统的地面注浆充填方法钻孔施工多位于采空区上方，施工安全存在一定的隐患；二、传统的地面注浆充填多采用单个钻孔逐一进行注浆充填，由于浆体的流动性不好，所以注浆充填过程中需要布置多个钻孔才能完成注浆充填，这导致注浆成本相对较高。由于以上两点原因，传统的地面注浆充填技术在煤矿矸石等固体废弃物井下充填领域的应用受到了一定的限制，因此，亟需一种安全、经济、高效的地面注浆充填方法。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种煤柱上方一孔多开式地面注浆充填方法，以实现提高地面钻孔施工的安全性和降低注浆充填成本的目的。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种煤柱上方一孔多开式地面注浆充填方法，该方法按照传统的采煤工作面布置形式即相邻两个采煤工作面之间留设区段煤柱，当相邻的两个采煤工作面依次开采之后，通过在煤柱上方地面布置注浆钻孔对煤柱两侧的工作面采空区进行注浆充填；注浆钻孔包括自上而下连通的注浆主钻孔和二级注浆钻孔；具体包括以下步骤；

a.按照传统的采煤工作面布置形式，依次对一号工作面、二号工作面和三号工作面进行回采作业；

b.若注浆作业时，相邻的一号工作面和二号工作面已回采完成，在一号工作面和二号工作面之间的一号煤柱上方的地面布置一组注浆主钻孔，利用定向钻进技术由注浆主钻孔向一号工作面和二号工作面采空区施工二级注浆钻孔，然后将输浆管道依次连接至注浆主钻孔和二级注浆钻孔对一号工作面和二号工作面采空区进行注浆充填；

若注浆作业时，采煤工作面均尚未开采，则执行以下步骤；

c.一号工作面回采之前，在一号工作面和二号工作面之间的一号煤柱上方的地面布置一组注浆主钻孔；

d.一号工作面推进过程中，依次经过各个注浆主钻孔；当一号工作面推进过第一个注浆主钻孔至50～200m的位置时，在地面利用定向钻进技术由第一个注浆主钻孔向一号工作面采空区施工二级注浆钻孔，然后将输浆管道连接至第一个注浆主钻孔和二级注浆钻孔对一号工作面采空区进行注浆充填；随着一号工作面继续推进，重复上述流程，依次利用地面注浆主钻孔向一号工作面采空区施工二级注浆钻孔，并进行注浆充填；

e.一号工作面回采即将完成，二号工作面回采之前，在二号工作面和三号工作面之间的二号煤柱上方地面再布置一组注浆主钻孔；