[发明专利]一种覆岩离层可注性评判方法及系统

说明书

一种覆岩离层可注性评判方法，包括如下步骤：S1，在注浆目标区域布置两个钻孔，其中一个钻孔作为注浆孔、另外一个钻孔作为观察孔；S2，向注浆孔内注浆、并且监测注浆孔的注浆压力和观察孔是否返浆，若注浆压力变化曲线呈M型则覆岩离层具有可注性，若观察孔返浆则注浆孔和观察孔连通；S3，同时向注浆孔和观察孔内注浆，并且监测注浆孔和观察孔的注浆压力，若注浆孔的注浆压力与观察孔的注浆压力相互耦合则注浆孔与观察孔具有关联性。一种覆岩离层可注性评判系统，包括两个相同的压力监测装置，第一压力表监测注入浆液压力，第二压力表监测空气包内液面的静压力。本发明提高了覆岩离层充填开采技术实用性。

技术领域

本发明涉及覆岩离层注浆充填领域，具体的说是一种覆岩离层可注性评判方法及系统。

背景技术

覆岩离层注浆充填技术是利用覆岩破坏过程中的离层空间，通过底面钻孔向离层空间内注入粉煤灰浆液等充填材料，来实现抑制注浆层位的覆岩进一步发生破坏，减缓覆岩移动向其上地表的传播速度，控制岩层移动而最终实现减小地表下沉的目的。在覆岩离层注浆充填技术的应用过程中，确定覆岩离层的可注性是覆岩离层注浆充填的基础，它决定了注浆量的大小、所需注浆压力的大小，还直接影响地表沉陷的抑制效果。目前，覆岩离层可注性评判方法具有工程量大、实施难度大和成本高昂等缺点。

发明内容

为了解决覆岩离层可注性评判方法中成本高昂等问题，本发明提供一种覆岩离层可注性评判方法，在工作面两侧布置两个钻孔，其中一个为注浆孔、另外一个为观察孔，向注浆孔内注浆，监测注浆压力(即注入浆液压力和注浆液面静压力)的变化情况，注浆压力变化曲线呈M型则覆岩离层具有可注性，同时，若观察孔出现返浆现象，则表明两个钻孔连通，针对覆岩离层可注性评判方法，本发明提供一种覆岩离层可注性评判系统，第一压力表用来监测注入浆液压力的变化情况，第二压力表用来监测空气包(11)内液面的静压力，即监测注浆液面静压力，本发明提高了覆岩离层充填开采技术实用性。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种覆岩离层可注性评判方法，包括如下步骤：S1，在注浆目标区域布置两个钻孔，其中一个钻孔作为注浆孔、另外一个钻孔作为观察孔；S2，向注浆孔内注浆，并且监测注浆孔的注浆压力和观察孔是否返浆，若注浆压力变化曲线呈M型则覆岩离层具有可注性，若观察孔返浆则注浆孔和观察孔连通；S3，同时向注浆孔和观察孔内注浆，并且监测注浆孔和观察孔的注浆压力，若注浆孔的注浆压力与观察孔的注浆压力相互耦合则注浆孔与观察孔具有关联性。

一种覆岩离层可注性评判系统，包括两个相同的压力监测装置，分别设置在注浆孔中和观察孔中，所述压力监测装置包括同轴设置的第二套管和注浆钻杆，第二套管的内径大于注浆钻杆的外径，注浆钻杆和第二套管之间的环状间隙形成空气包，注浆钻杆顶部设置有监测注入浆液压力的第一压力表，第二套管顶部设置有监测空气包内液面的静压力的第二压力表。

为本发明一种覆岩离层可注性评判方法及系统的进一步优化：所述压力检测装置还包括与注浆钻杆同轴设置的第一套管，第一套管的深度大于注浆钻杆的深度，第一套管的内径大于第二套管的外径。

为本发明一种覆岩离层可注性评判方法及系统的进一步优化：所述第二套管下方设置有裸孔，裸孔与第二套管连通，裸孔的孔径大于注浆钻杆的外径且小于第二套管的内径。

为本发明一种覆岩离层可注性评判方法及系统的进一步优化：所述注浆钻杆内同轴设置有注浆通道，注浆通道顶端封闭且底端敞开，注浆钻杆顶部设置有若干个注浆管，注浆管与注浆通道连通，注浆管上设置有第一阀门。

为本发明一种覆岩离层可注性评判方法及系统的进一步优化：所述第二套管上水平设置有泄压管，泄压管上设置有第二阀门。

有益效果：

1)本发明利用注浆钻孔对覆岩离层可注性进行评判，不影响钻孔后续注浆充填机地表沉陷控制效果，节约成本和时间。