[发明专利]一种多层倾斜煤层采空区治理方法

说明书

本发明公开一种多层倾斜煤层采空区治理方法，包括如下步骤：步骤A：确定采空区治理范围；步骤B：在所述采空区治理范围的地面上，布置注浆孔，两个或两个以上的所述注浆孔沿倾斜煤层的倾向布置；步骤C：准备注浆材料；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，当所述分支孔钻探至第一层所述倾斜煤层采空区时，停止钻探作业，进行注浆；第一层所述倾斜煤层采空区注浆完毕，且待所述注浆材料凝固形成充填体后，继续钻探穿过所述充填体使所述分支孔进入下一层所述倾斜煤层采空区，并进行注浆。本发明可实现安全快速充填多层倾斜采空区，适用于治理多层倾斜煤层采空区，降低地质灾害的风险。

技术领域

本发明涉及煤层采空区治理技术领域。具体地说是一种多层倾斜煤层采空区治理方法。

背景技术

多层急倾斜煤层采空区易诱发上覆岩层与地表发生剧烈变形，造成地面不均匀沉降，甚至导致地面产生塌陷坑和沉降槽。地表变形不仅改变了原有的地貌环境，而且容易引发采动地质灾害，严重威胁当地居民的生命财产安全。我国西南地区广泛分布规模庞大的急倾斜煤层采空区，近年来急倾斜煤层采空区引发的地质灾害引起了广泛的关注，因此开发适用于西南山区的新型倾斜多层采空区治理技术十分重要。

目前，常规的采空区治理方法常采用地面垂直孔方案，钻探工程量和非必要治理区域大，因此工程造价极高。同时，由于西部山区地形复杂，钻机搬家难度大，而且垂直钻孔施工场地临时用地范围大，征地协调问题不易解决。常规地面垂直孔采空区治理方案钻孔与注浆效率低，不能满足多层倾斜煤层采空区快速治理的要求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种钻探工程量小、施工场地占用面积小、不需要频繁移动钻机，且钻孔与注浆效率高、工程造价低的多层倾斜煤层采空区治理方法，以满足多层倾斜煤层采空区的快速治理要求。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种多层倾斜煤层采空区治理方法，包括如下步骤：

步骤A：对倾斜煤层采空区进行勘探，确定采空区治理范围；

步骤B：在所述采空区治理范围的地面上，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时，停止钻探作业，进行注浆；第一层所述倾斜煤层采空区注浆完毕，且待所述注浆材料凝固形成充填体后，继续钻探穿过所述充填体使所述分支孔进入下一层所述倾斜煤层采空区，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注浆完毕。

上述多层倾斜煤层采空区治理方法，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，所述分支孔为所述注浆孔的分支孔注浆段，所述分支孔注浆段为裸孔段；相邻两个所述分支孔造斜点之间的间距为30～100m。

上述多层倾斜煤层采空区治理方法，所述分支孔在每个所述倾斜煤层采空区处的孔口朝向与所述倾斜煤层采空区的原煤层层面垂直；所述分支孔经相邻两层所述倾斜煤层采空区之间的区间地层，自第一层所述倾斜煤层采空区穿至最后一层所述倾斜煤层采空区；所述分支孔的孔径为Φ100mm～Φ160mm，自同一所述分支孔造斜点始发的相邻两个所述分支孔在所述倾斜煤层采空区处的间距为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的底板5～10m处。