[发明专利]一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法

说明书

一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法，沿空巷道上区段工作面回采前，在已开掘的上区段上区段巷道中一侧，沿煤柱的延伸方向布设一排钻孔；利用钻孔触探仪对钻孔进行探测；根据获得的钻孔内压力和位移的信息数据，分析出煤柱不同深度的受压程度以及煤体中裂隙的发育情况，对于煤柱中裂隙发育较大的部分可直接进行注浆加固作业，对煤柱中裂隙发育较小的部分进行致裂作业；利用电脉冲装置对煤柱裂隙较小的部分进行致裂作业；观察冲击波致裂范围，直至整个上区段巷道中煤柱裂隙小的区域全部致裂结束；在煤柱原有锚网支护的基础上，由钻孔中放入注浆锚杆对煤柱内部进行注浆加固。该方法能有效的实现煤柱的超前加固作业。

技术领域

本发明属于煤矿井下沿空巷道围岩控制技术领域，具体涉及一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法。

背景技术

现阶段，我国煤矿开采主要为井工开采模式，巷道围岩失稳问题是深井开采主要问题之一。在井下开采过程中，巷道由于受到采动影响和顶板压力等原因出现了围岩变形失稳的现象，严重影响了煤矿安全高效生产工作。在沿空巷道中，回采工作面一侧窄煤柱变形失稳是常见的问题，为有效解决这一问题，通常是在煤柱破坏后，采用注浆的方式进行加固，这种方式是滞后式注浆，往往因为注浆时机已经太晚，煤柱整体的破碎已较严重，甚至已经完全失去了承载力，因而此时注浆的效果已经达不到预期的加固效果，从而无法保证煤矿的安全生产工作。另一种方式则是超前工作面回采注浆，即在上区段工作面回采之前，此时煤柱尚未受采动的影响，虽然尚未受到破坏，但是在工作面回采时，会受到采动的影响，进而煤柱会发生变形破碎，承载力瞬间降低，会影响下区段工作面的回采，因此需对煤柱进行注浆加固，这样，既能保证在上区段工作面回采时，煤柱能起到较高的承载作用，又能保证下区段工作面回采时，煤柱不会受到采动的影响，从而可以有效保证了矿井的安全生产工作，但是，此时的煤柱往往孔隙率较小，并不容易进行注浆作业，导致无法使煤柱形成有效的承载体。因此，急需一种有效的沿空巷道超前注浆方法，并能通过超前增大煤柱孔隙率的方式，来有效的完成煤柱超前注浆加固作业。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法，该方法能有效的进行沿空巷道的超前注浆作业，能有效的实现煤柱的超前加固作业，进而能保证矿井的安全生产工作。

为了实现上述目的，本发明提供一种沿空巷道窄煤柱超前注浆加固方法，包括钻孔触探仪和电脉冲装置，所述钻孔触探仪包括输送杆、升降器、探头、探针、手压泵和数据采集仪，所述输送杆为伸缩式杆件，输送杆的一端与升降器连接，其外径小于待探测钻孔的内径；所述升降器安装在上区段巷道内，升降器为可升降式结构，且俯仰角度可调节，从而不仅可以调整输送杆进入钻孔的深度，也可以调节输送杆的角度以适应不同角度的钻孔；所述探头安装在输送杆的上端，其顶端周身均匀的设置有四个径向安装孔，其内部还设置有连通到四个径向安装孔里端的油道，油道的进油口设置在探头的表面；探针的数量为四个，四个探针分别安装在四个径向安装孔中，且两两成对的分布在x轴和y轴方向上；探针的里端外侧安装有活塞环，并通过活塞环与径向安装孔滑动密封配合，探针的长度小于径向安装孔的深度，且其里端还通过拉簧与径向安装孔的孔底连接；探针顶端的外部设置压力传感器；在探头上设置有检测探针伸出长度的位移传感器；所述手压泵设置在上区段巷道内，且通过油路与探头上的进油口连接；所述数据采集仪通过电缆与位移传感器和压力传感器连接；

所述电脉冲装置包括推杆、操作台、冲击波产生器、封孔器和控制器，所述推杆的一端与操作台连接，其外径小于钻孔的内径；所述操作台设置在上区段巷道内，操作台用于控制推杆伸缩长度和俯仰角度的调节；所述冲击波产生器的尺寸小于钻孔的内径，其安装在推杆的另一端；所述封孔器为筒式结构，其套设在推杆的外部，并与钻孔的孔口相配合，用于建立推杆与钻孔的孔口之间的密封连接；封孔器上设置有连通到其内腔中的注水口；控制器与操作台和冲击波产生器连接；

具体包括以下步骤；

S1：在沿空巷道上区段工作面回采前，煤柱未受采动影响时，在已开掘的上区段巷道中一侧，沿煤柱的延伸方向以一定的间距布设一排钻孔，钻孔的深度不超过预留煤柱的厚度；