[发明专利]覆岩离层注浆后的探测与补强一体方法

权利要求书

1.覆岩离层注浆后的探测与补强一体方法，其特征在于，包括如下步骤：

Step1：沿工作面推进方向间隔布置注浆钻孔，注浆钻孔位于工作面倾斜向中部；

Step2：基于钻孔柱状，应用关键层理论确定覆岩中关键层位置，确定注浆钻孔的常规注浆层为位于煤层上部120m以上亚关键层的底面下部，施工注浆钻孔；

Step3：在地表布置沉陷观测线，包括位于工作面中部的1条走向测线和位于相邻注浆钻孔中间的多条倾斜向测线；

Step4：进行工作面回采，当回采至注浆钻孔附近时，依次通过注浆钻孔向常规注浆层注入粉煤灰浆体；

Step5：注浆结束后，在倾斜向测线上，且位于工作面倾斜向中部三分之一宽度范围的边界处，自地面施工探测与补强孔至导水裂隙带上的亚关键层或垮落带上的亚关键层，观测该亚关键层的下沉情况；同时对地表沉陷进行观测；

Step6：若探测与补强孔处观测的亚关键层和该处地表的下沉速度皆满足控制需求，则无需补强；

若探测与补强孔处观测的亚关键层下沉速度满足控制需求，但该处地表的下沉速度不满足控制需求，则延伸探测与补强孔至煤层底板的某一完整岩层底面，且下部为厚硬岩层顶面，下入技术套管至孔底，水泥固井至主关键层底面下部；通过技术套管内腔向煤层底板注入水泥浆，形成底板注浆层，使探测与补强孔下端锚固于底板岩层，为探测与补强孔穿鞋；在技术套管位于主关键层下的戴帽注浆层处射孔，通过技术套管内腔及其与探测与补强孔内腔之间的空间向戴帽注浆层注入水泥浆，最后使水泥浆充满整个探测与补强孔，将探测与补强孔上端锚固在主关键层下，为探测与补强孔戴帽；同时基于沉陷观测线的观测结果，选择下沉速度较大的一处或多处施工探测与补强孔并进行穿鞋带帽补强；

若探测与补强孔处观测的亚关键层和该处地表的下沉速度皆不满足控制需求，且下沉速度基本相同，则延伸探测与补强孔至煤层底板的某一完整岩层底面，且下部为厚硬岩层顶面，下入技术套管至孔底，水泥固井至主关键层底面下部；通过技术套管内腔向煤层底板注入水泥浆，形成底板注浆层，使探测与补强孔下端锚固于底板岩层，为探测与补强孔穿鞋；在技术套管位于主关键层下的戴帽注浆层处射孔，当采空区的压缩空间传递至戴帽注浆层时，通过技术套管内腔及其与探测与补强孔内腔之间的空间向戴帽注浆层注入水泥浆，最后使水泥浆充满整个探测与补强孔，将探测与补强孔上端锚固在主关键层下，为探测与补强孔戴帽；同时基于沉陷观测线的观测结果，选择下沉速度较大的一处或多处，并在位于工作面倾斜向中部三分之一宽度范围的边界施工探测与补强孔，进行穿鞋带帽补强；

若探测与补强孔处观测的亚关键层和该处地表的下沉速度皆不满足控制需求，且地表下沉速度明显大于亚关键层下沉速度，则首先向主关键层下的戴帽注浆层注入粉煤灰浆体，注满后延伸探测与补强孔至煤层底板的某一完整岩层底面，且下部为厚硬岩层顶面，下入技术套管至孔底，水泥固井至主关键层底面下部；通过技术套管内腔向煤层底板注入水泥浆，形成底板注浆层，使探测与补强孔下端锚固于底板岩层，为探测与补强孔穿鞋；在技术套管位于主关键层下的戴帽注浆层处射孔，当采空区的压缩空间传递至戴帽注浆层时，通过技术套管内腔及其与探测与补强孔内腔之间的空间向戴帽注浆层注入水泥浆，最后使水泥浆充满整个探测与补强孔，将探测与补强孔上端锚固在主关键层下，为探测与补强孔戴帽；同时基于沉陷观测线的观测结果，选择下沉速度较大的一处或多处，并在位于工作面倾斜向中部三分之一宽度范围的边界施工探测与补强孔，先向主关键层下的戴帽注浆层注入粉煤灰浆体，后进行穿鞋带帽补强；

Step5-Step6中，所述工作面倾斜向中部三分之一宽度范围指的是沿工作面倾斜向，将工作面的整个宽度范围均分为三个区域，所述三个区域中的中间的区域即是工作面倾斜向中部三分之一宽度范围。

2.根据权利要求1所述的覆岩离层注浆后的探测与补强一体方法，其特征在于，Step1中，第一个注浆钻孔距离切眼100-120m，相邻注浆钻孔间距200-240m。

3.根据权利要求1所述的覆岩离层注浆后的探测与补强一体方法，其特征在于，Step2中，所述施工注浆钻孔，采用Φ445mm牙轮钻头钻进入松散层10m后，下入Φ377mm的井口管加固井口；采用Φ311mm牙轮钻头钻进至覆岩内5m后，下入Φ273×6mm螺旋套管，进行水泥固井；采用Φ215.9mm牙轮钻头钻进至最下部的常规注浆层。