[发明专利]一种综采工作面过构造破碎带超前注浆加固治理方法

说明书

本发明公开了一种综采工作面过构造破碎带超前注浆加固治理方法，包括：确定构造赋存状态、制定过构造技术方案、确定超前加固范围、选择加固材料、超前支承压力影响范围外浅孔注浆加固和深孔注浆加固、超前支承压力影响范围内浅孔注浆加固和深孔注浆加固。本发明通过超前工作面一定距离，利用工作面上、下顺槽或钻场对需加固区域精准施工钻孔，通过专用设备注入无机加固充填材料，对影响工作面生产的构造破碎带煤(岩)体超前固化，提高煤(岩)体的完整性和承载强度。本发明解决了综采工作面过构造破碎带易发生片帮、冒顶、陷底、倒架歪架等问题，降低高风险作业，降低职工劳动强度，保证了工作面过构造破碎带期间生产安全稳定。

技术领域

本发明涉及煤矿生产技术领域，具体涉及一种综采工作面过构造破碎带超前注浆加固治理方法。

背景技术

煤矿开采一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，为井工煤矿。

煤矿开采过程中，很多综采工作面必须硬过断层、褶曲、陷落柱等地质构造破碎带，若治理不到位，过构造破碎带期间工作面极易发生片帮、冒顶事故，甚至导致工作歪架、倒架，轻则影响工作面推进度，降低产量，重则造成瓦斯超限、采空区着火、人身伤亡事故。

传统的处理方法包括被动处理，即工作面过构造破碎带期间采用降低采高、软煤注水、铺网、带压擦顶移架、增设临时支护、人工超前使棚等措施，但是职工劳动强度大，施工安全风险高，严重影响安全生产，且往往达不到预期效果。还包括边生产边治理，即工作面临近或揭露构造破碎带时，在工作面内向煤壁或顶板施工浅孔，注入化学浆，但化学浆成本高，扩散半径小，注浆占用生产时间长，并易产生着火隐患。

发明内容

为了克服上述传统处理方法劳动强度差、安全风险高、并且效率和质量较差，并且传统的注入化学浆工艺具有较大安全隐患，并且生产时间长的技术问题，本发明的目的在于提供一种综采工作面过构造破碎带超前注浆加固治理方法，用以解决煤矿综采工作面过构造破碎带期间现有治理方法难以改变构造破碎带煤岩体自身强度，不能从根本上解决现场安全生产问题，本发明对确定构造破碎带赋存状态、制定过构造破碎带技术方案、确定加固区域、选择加固材料、明确加固方法等方面作了具体说明，采用本发明能很好解决综采工作面过构造破碎带问题，实现工作面安全高效回采。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种综采工作面过构造破碎带超前注浆加固治理方法，包括以下步骤：

步骤一：分析并确定工作面内构造赋存状态，利用地面高密度三维地震、精细解释、井下坑透和槽波的物探成果资料结合井下工程实揭资料综合分析工作面内构造赋存状态，并绘制综采工作面倾向和走向网格式地质剖面图；

步骤二：依据步骤一绘制的网格式地质剖面、煤层顶板岩性、煤层底板岩性和历史生产经验，制定过构造技术方案；

步骤三：在过构造技术方案基础上，根据构造影响范围确定加固平面、层面范围；

步骤四：选择加固材料，加固材料选用具有超细、速凝、流动性强、黏合度高和强度大的无机加固封堵材料；

步骤五：在步骤三的加固范围和步骤四的加固材料基础上，设计注浆工艺、施工注浆钻孔、下管护孔和严密封孔，并确定注浆时机，在注浆时机范围内注入步骤四中的加固材料。

作为本发明进一步的方案：所述网格式地质剖面图包括若干个平行工作面和若干个垂直工作面，若干个平行工作面之间的间隔为9-12m，若干个垂直工作面之间的间隔为25-35m。

作为本发明进一步的方案：过构造技术方案包括工作面回采层位、挑顶幅度、刹底幅度和起始位置。

作为本发明进一步的方案：加固范围包括易发生片帮、冒顶和陷底事故的松散煤体和松散岩体，松散煤体和松散岩体的形成因素包括煤层赋存状态变化、工作面支架变坡回采、托顶煤和丢底煤回采。