[发明专利]立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法

摘要

本发明公开了一种立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，包括开展冻结孔封闭质量评价工作，分析冻结孔“环形空间”隐伏致灾通道范围及其危险程度；系统研究“环形空间”隐蔽导水通道区段内岩性组合特征，确定注浆治理区间；冻结孔“环形空间”的探查与注浆治理区域精确定位；工程方案设计及其动态优化；注浆施工平台的设计及构筑；隐蔽导水通道综合处治方案动态优化及全过程控制施工；注浆效果综合评判及局部补充注浆实施等步骤。采用该工法实施后，通过对矿山井筒冻结孔中的“环形空间”有效封堵，解决了不同含水层间地下水以“环形空间”为通道发生水力联系、进而增大工作面涌水量，增大煤炭资源开采安全隐患及排水费用的难题。

主权项

1.立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是， 包括以下步骤：A. 开展冻结孔封闭质量评价工作，分析冻结孔“环形空间”隐伏致灾通道范围及其危险程度；具体包括：系统搜集冻结孔基本信息及“环形空间”封闭资料，确定每个钻孔冻结孔“环形空间”未封闭段范围；根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》计算煤层开采顶板冒裂带高度，对比顶板冒裂带范围、冻结孔“环形空间”未封闭段与开采煤层顶板第一个稳定含水层或组空间位置关系，评价 “环形空间”隐蔽导水通道危险性；B. 系统研究“环形空间”隐蔽导水通道区段内岩性组合特征，确定注浆治理区间；具体包括：利用沉积学方法，结合钻孔岩心资料和物探资料，分析“环形空间”隐蔽导水通道区段内含水层与隔水层组合关系及组合特征，确定合理的注浆封堵施工区段；C. 冻结孔“环形空间”的探查与注浆治理区域精确定位；D. 工程方案设计及其动态优化；E. 注浆施工平台的设计及构筑；为便利施工和运输，注浆施工平台在井筒现有提升装置基础上进行改造，以箕斗为固定平台，通过连接扣和连接销与翻折平台相连，所述的翻折平台由槽钢和网纹花板组成，其中槽钢通过焊接成为平台骨架，网纹花板平铺在槽钢上面，所述的连接扣由钢板制成，箕斗两侧副盘及翻折平台底部分别焊接第一无缝钢管，所述的第一无缝钢管内穿一根直径更小的第二无缝钢管并延伸至井壁作为副盘骨架，骨架上固定厚木板条作为延伸平台；安装结束后，拆除防坠安全绳，将平台收起固定牢固，进行提升试验，看平台是否满足施工要求，运行是否通畅；若通畅，完成施工平台的安装并进行下一步工序；否则对施工平台作进一步调整；F. 隐蔽导水通道综合处治方案动态优化及全过程控制施工；具体包括：综合处治方案包括注浆钻孔设计与施工、注浆实施方案；所述注浆钻孔设计与施工包括注浆钻孔布置方式、注浆钻孔方位与注浆孔深控制以及钻孔施工及注浆顺序；所述注浆实施方案包括注浆材料选择及其配比、注浆压力、注浆过程控制标准、注浆方法及注浆结束标准；所述注浆材料为两种注浆材料，其中以P.0 42.5普通硅酸盐水泥单液浆为主，水泥—水玻璃双液浆为辅；其中单液水泥浆水灰比即水与P.0 42.5普通硅酸盐水泥质量比为1：1，调节范围0.7:1～1.3:1；水玻璃采用模数M=3.0，浓度在40Be液体水玻璃；水泥—水玻璃双液浆浆体积配比为1:1；注浆压力设计为静水压力+0.8～1.5MPa；G. 注浆效果综合评判，即综合运用注浆过程综合分析法及现场试验方法开展注浆效果评价工作；H. 局部补充注浆实施，紧跟注浆效果检查进程，针对涌水量大或者含水性较大的区域在靠近原来注浆孔的附近钻设新注浆孔实施补充注浆工程。