[发明专利]一种无煤柱采空区汇水防治方法

说明书

本发明实施例涉及煤矿开采防治水技术领域，公开了一种无煤柱采空区汇水防治方法。包括以下步骤：S1根据采高、采深、顶板强度上述因素确定无悬顶区的隔离墙体的位置、厚度与高度；S2在采空区留巷侧布设输水管、短注浆管和长注浆管；S3滞后工作面1~2个周期来压步距，通过所述短注浆管自下而上注入粗骨料、速凝浆料直到达到注浆终压以形成速凝挡墙；S4速凝挡墙注毕后，在所述的长注浆管内自下而上注入充填浆料直到达到注浆终压以形成充填隔体，最终完成整个隔离墙体；S5进行采空区汇水疏排。本发明满足墙体上方无悬顶且强度能抵抗矿压影响的基础上，解决无煤柱开采过程中采空区水汇集造成的生产干扰甚至矿井水灾等问题。

技术领域

本发明涉及无煤柱采空区汇水防治方法，可以防止采空区汇水波及工作面安全回采，同时起到无煤柱巷道加固稳定作用。

背景技术

目前，我国许多矿区主要采用全部垮落法管理采空区，致使相邻采空区互相连通，从而形成大面积的复合采空区，加之受煤层倾角影响，积水往往难以完全疏排，部分工作面面临复合采空区积水汇入生产工作面的技术难题。在造成矿井排水成本上升的同时，安全生产也面临威胁。因此适用于各种矿井条件的涌水封堵技术方法相继被研究开发。

相较于普通地下工程的裂隙、断层注浆环境，矿井采空区由垮落后松散的岩石堆积而成，内部空隙贯通程度复杂，加之受积水环境影响，在实际工程应用中亟需一套综合考虑采空区封闭抗渗效果、注浆隔离体布设参数及强度、注浆材料扩散特性及动水注浆压力的注浆封堵方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种无煤柱采空区汇水波及工作面安全回采的解决方法，采用无煤柱侧钻孔注浆、构筑速凝挡墙+充填隔体的方式，解决无煤柱采空区汇水问题。

为达到发明的目的，本发明的技术方案是这样解决的：

一种无煤柱采空区汇水防治方法，包括以下步骤：

S1、根据采高、采深、顶板强度上述因素确定无悬顶区的隔离墙体的位置、厚度与高度，所述隔离墙体包括速凝挡墙和充填隔体；

S2、在采空区留巷侧布设输水管、短注浆管和长注浆管，输水管终口位置始终处于所述的隔离墙体边界外1～2m；

S3、滞后工作面1～2个周期来压步距，通过所述短注浆管自下而上注入粗骨料、速凝浆料直到达到注浆终压以形成速凝挡墙；

S4、步骤S3速凝挡墙注毕30min后，在所述的长注浆管内自下而上注入充填浆料直到达到注浆终压以形成充填隔体，最终完成整个隔离墙体；

S5、通过输水管进行隔离墙体布设后的采空区汇水疏排。

所述的隔离墙体的位置、厚度与高度的确定方法为：

S11、获取目标注浆采空区所处的采深、煤层采高、顶板强度数据；

S12、按照目标注浆采空区所处位置的采深依次划分为采深300m的浅埋、采深处于300m～600m的中等埋深和深度600m的深埋；

S13、按照目标注浆采空区所处位置的煤层采高依次划分为层厚1.3m的薄煤层、层厚处于1.3m～3.5m的中厚煤层、层厚3.5m的厚煤层；

S14、以岩石普氏硬度系数为依据，按照目标注浆采空区所处位置的顶板强度依次划分为强度3的软弱顶板、强度处于3～6的中硬顶板、强度6的坚硬顶板；

S15、综合采高、采深、顶板强度因素，确定隔离墙体的位置、厚度与高度，具体标准如表a～c所述：

a.目标注浆采空区所处位置的煤层埋深为浅埋：

b.目标注浆采空区所处位置的煤层埋深为中等埋深：