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专利号: 2014107361903
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤矿井下破碎煤体分段式注浆加固方法,其特征在于:包括如下步骤:

(1)向煤体施工钻孔(15),在距离长注浆管(11)前端l1长度处捆绑第一批聚氨酯反应袋(14),挤压第一批聚氨酯反应袋(14),待第一批聚氨酯反应袋(14)充分混合后,将长注浆管(11)连同第一批聚氨酯反应袋(14)一起送入钻孔(15)内;

(2)在续接长注浆管(11)前端捆绑第二批聚氨酯反应袋(12),同时捆绑短注浆管(10),第二批聚氨酯反应袋(12)距离短注浆管(10)前端l2长度,短注浆管(10)位于续接长注浆管(11)下方;挤压第二批聚氨酯反应袋(12),待第二批聚氨酯反应袋(12)充分混合后,将续接长注浆管(11)连同短注浆管(10)和第二批聚氨酯反应袋(12)一起送入钻孔(15)内,将续接长注浆管(11)续接在长注浆管(11)上,第二批聚氨酯反应袋(12)距离钻孔(15)孔口的距离为l3长度;第一批聚氨酯反应袋(14)和第二批聚氨酯反应袋(12)之间的间距为L1,第一批聚氨酯反应袋(14)和钻孔(15)顶端之间的间距为L2,L1>l2;

(3)连接注浆系统,具体为:注浆桶(1)分别通过高压出液回路和低压出液回路接入换向阀(5)的两个进液口,换向阀(5)的出液口连接注浆胶管(7)的一端,注浆胶管(7)的另一端设置有连接头,在注浆胶管(7)上设置有流量表(6);所述高压出液回路上设置有高压小流量注浆泵(3)和压力表(4),低压出液回路上设置有低压大流量注浆泵(2)和压力表(4),在长注浆管(11)上设置有上部截止阀(8),在短注浆管(10)上设置有下部截止阀(9);

(4)第一步注浆工作是形成屏障层,具体为:将注浆胶管(7)的连接头与短注浆管(10)连接,关闭上部截止阀(8),打开下部截止阀(9),换向阀(5)切换成低压出液回路,启动低压大流量注浆泵(2)向第一批聚氨酯反应袋(14)和第二批聚氨酯反应袋(12)之间注入速凝水泥浆液(13),注浆压力为a1,注浆流量为b1,观察压力表(4),当压力表(4)示数发生突变时,关闭低压大流量注浆泵(2);换向阀(5)切换成高压出液回路,启动高压小流量注浆泵(3)继续向第一批聚氨酯反应袋(14)和第二批聚氨酯反应袋(12)之间注入速凝水泥浆液(13),注浆压力为c1,注浆流量为d1,观察流量表(6),当流量表(6)示数持续不变并稳定时间达到

3min以上时,关闭高压小流量注浆泵(3)、换向阀(5)和下部截止阀(9);

(5)第二步注浆工作是向钻孔内屏障层以里段注入加固浆液,具体为:待第一部分注浆工作中的速凝水泥浆液(13)凝固后,将注浆胶管(7)的连接头与长注浆管(11)连接,关闭下部截止阀(9),打开上部截止阀(8),换向阀(5)切换成低压出液回路,启动低压大流量注浆泵(2)向第一批聚氨酯反应袋(14)和钻孔(15)顶端之间注入速凝水泥浆液(13),注浆压力为a2,注浆流量为b2,观察压力表(4),当压力表(4)示数发生突变时,关闭低压大流量注浆泵(2);换向阀(5)切换成高压出液回路,启动高压小流量注浆泵(3)继续向第一批聚氨酯反应袋(14)和钻孔(15)顶端之间注入速凝水泥浆液(13),注浆压力为c2,注浆流量为d2,观察流量表(6),当流量表(6)示数持续不变并稳定时间达到3min以上时,关闭高压小流量注浆泵(3)、换向阀(5)和上部截止阀(8),完成整个注浆过程。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下破碎煤体分段式注浆加固方法,其特征在于:l1=l2=l3=1m,屏障层厚度L1=6m。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下破碎煤体分段式注浆加固方法,其特征在于:所述步骤(4)和步骤(5)中,a1=a2=0.8MPa,b1=b2=240L/min,c1=c2=10MPa,d1=d2=20L/min。