随着煤矿水平的延伸和开采范围的扩大,在工作面埋深增大、底板承压水水压大、 地质构造复杂的开采环境下,由于矿山压力和高承压水水压力作用,底板破坏深度增加,突 水几率增大。
为防治底板突水,现有技术中存在诸多可行理论、技术方案,但在基于注浆防 治底板突水方面,存在如下不足:
(1)不能有***的防治底鼓;(2)注浆扩散半径小,消耗浆液 多;(3)价格高、堵漏补强***果差;(4)单管双液注浆易出现堵管、卡钻现象,影响注浆施工 ***率,甚至无法完成对煤矿底板的加固。
一种煤矿底板岩体注浆加固方法及注浆 浆液,能有***的防治底板底鼓,增大扩散半径,增加注浆***果。
煤矿底板岩体注浆加固方法方案:
一种煤矿底板岩体注浆加固方法及注浆浆液,水泥浆与水玻璃的体积比为1:0.1-0.5,其中,水玻璃的浓度为十五波美度至二十五波美度;得到煤矿回采时的底板破坏深度以及注浆浆液的球状扩散半径,在底板岩体与开采断面的连接处开设一排钻孔,并采用双浆锚固的注浆方式注入水泥浆与水玻璃。根据煤矿底板的相关参数获取底板破坏深度以及注浆浆液的球状扩散半径,然后在煤矿底板的对应位置开凿多个钻孔,采用两管双浆锚固的注浆方式,在相邻的两注浆钻孔内分别注入水泥和水玻璃,使其两溶液在岩体中混合凝固,改善了底板岩体力学性能,增加了抗渗性能,有***防止了煤矿底板的底鼓情况。
1. 一种用于煤矿底板加固的注浆浆液,其特征在于,水泥浆与水玻璃的体积比为 1:0. 1-0. 5,其中,水玻璃的浓度为十五波美度至二十五波美度。
2. 根据权利要求1所述的注浆浆液,其特征在于,水泥浆与水玻璃的体积比为1:0. 25, 其中,水玻璃的浓度为十九波美度。
3. -种使用如权利要求1所述注浆浆液的煤矿底板岩体注浆加固方法,其包括以下步 骤: 步骤一:先获取目标煤矿底板的地质参数,然后根据式(1)得到煤矿回采时的底板破坏深度;
其中,xa为煤柱屈服区的长度,% -底板岩体内摩擦角; 步骤二:根据式(2)得到煤矿底板加固过程中注浆浆液的球状扩散半径:
其中,k为土层的渗透系数;h为注浆压力;Γ(ι为注浆管半径;t为注浆时间;β为浆液 粘度对水的粘度比;η为土层的孔隙率; 步骤三:在底板岩体与开采断面的连接处开设一排钻孔,底板岩体中钻孔倾角与水平 方向呈四十五度夹角斜向回采方向向下,底板岩体两帮与底板夹角处的钻孔方向与回采巷 道走向、倾向断面呈四十五度夹角斜向下。
4. 根据权利要求3所述的煤矿底板岩体注浆加固方法,其特征在于,每个钻孔低端 的垂直高度都要大于底板破坏深度八十厘米以上,相邻钻孔之间的距离等于注浆浆液 的球状扩散半径。
5. 根据权利要求3所述的煤矿底板岩体注浆加固方法,其特征在于,上述一排钻孔的 每个钻孔中均布置有注浆锚杆,相邻的两个钻孔中,一个钻孔灌注水泥浆,另一个钻孔中灌 注水玻璃,相邻钻孔之注浆浆液球状扩散半径的区域内,水泥浆与水玻璃混合凝固,加固底 板岩体强度。
6. 根据权利要求3所述的煤矿底板岩体注浆加固方法,其特征在于,上述地质参数为 煤岩层结构、含水层分布及底板距煤层距离。