[发明专利]一种多层倾斜煤层采空区治理方法

权利要求书

1.一种多层倾斜煤层采空区治理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A：对倾斜煤层采空区(5)进行勘探，确定采空区治理范围(6)；

步骤B：在所述采空区治理范围(6)的地面上，布置至少一排钻孔，两排或两排以上的所述钻孔沿倾斜煤层的走向布置；每排所述钻孔包括两个或两个以上的注浆孔，两个或两个以上的所述注浆孔沿倾斜煤层的倾向布置；所述注浆孔包括主钻探孔和分支孔，所述主钻探孔与所述分支孔流体导通；

步骤C：准备注浆材料，注浆材料为惰性充填料、水泥粉煤灰浆材或复合速凝浆材中的一种或两种及以上的组合；

步骤D：钻探与注浆配合作业：根据布置的钻孔进行钻探作业，所述主钻探孔钻探完成后下入地质套管；当所述分支孔钻探至第一层所述倾斜煤层采空区(5)时，停止钻探作业，进行注浆；第一层所述倾斜煤层采空区(5)注浆完毕，且待所述注浆材料凝固形成充填体(13)后，继续钻探穿过所述充填体(13)使所述分支孔进入下一层所述倾斜煤层采空区(5)，并进行注浆；重复钻探与注浆作业，直至最后一层所述倾斜煤层采空区(5)注浆完毕。

2.根据权利要求1所述的多层倾斜煤层采空区治理方法，其特征在于，1个所述注浆孔包括1个主钻探孔和2～4个分支孔，1个所述主钻探孔通过分支孔造斜点(12)分别与2～4个所述分支孔流体导通；所述主钻探孔为所述注浆孔的套管段(15)，所述分支孔为所述注浆孔的分支孔注浆段(4)，所述分支孔注浆段(4)为裸孔段；相邻两个所述分支孔造斜点(12)之间的间距为30～100m。

3.根据权利要求2所述的多层倾斜煤层采空区治理方法，其特征在于，所述分支孔在每个所述倾斜煤层采空区(5)处的孔口朝向与所述倾斜煤层采空区(5)的原煤层层面垂直；所述分支孔经相邻两层所述倾斜煤层采空区(5)之间的区间地层(14)，自第一层所述倾斜煤层采空区(5)穿至最后一层所述倾斜煤层采空区(5)；所述分支孔的孔径为Φ100mm～Φ160mm，自同一所述分支孔造斜点(12)始发的相邻两个所述分支孔在所述倾斜煤层采空区(5)处的间距为20～50m；所述分支孔的钻孔入靶点位于第一层所述倾斜煤层采空区(5)上盘30～60m处，所述分支孔的终孔位于最后一层所述倾斜煤层采空区(5)的底板5～10m处。

4.根据权利要求2所述的多层倾斜煤层采空区治理方法，其特征在于，所述套管段(15)包括直孔段(2)和定向造斜段(3)，所述直孔段(2)的长度大于或等于15m；所述定向造斜段(3)的终孔位于第一层所述倾斜煤层采空区(5)的上方50～60m；所述套管段(15)的孔径为Φ200～Φ350mm；所述套管段(15)下入的地质套管的直径为Φ168～Φ250mm。

5.根据权利要求4所述的多层倾斜煤层采空区治理方法，其特征在于，所述直孔段(2)采用竖直钻孔或倾斜钻孔，钻孔至预定位置，下放所述地质套管；所述定向造斜段(3)采用随钻测斜仪和螺杆钻具控制钻孔轨迹，钻孔轨迹偏斜控制在小于或等于0.5％的范围内，待所述定向造斜段(3)钻探至预定位置后，下放所述地质套管；所述直孔段(2)下放的所述地质套管和所述定向造斜段(3)下放的所述地质套管均采用水灰比为0.75:1的单液水泥浆作为固管材料进行固管，且所述固管材料的凝固时间大于或等于48h。

6.根据权利要求1所述的多层倾斜煤层采空区治理方法，其特征在于，所述惰性充填料由A部分和B部分组成，所述A部分由砂石、黄土、矸石粉或固体废弃材料中的一种或两种及以上的组合，所述固体废弃材料为粉煤灰和/或尾砂，所述A部分的粒度为0.75～25mm；所述B部分为水或泥浆，所述泥浆中水与黏土的质量之比为1:0.2～1:0.5；所述A部分与所述B部分的质量之比3:4～3:7。