[发明专利]一种松软煤层工作面分段注浆系统及超前注浆方法

说明书

本发明公开了煤矿灾害防控领域的一种松软煤层工作面分段注浆系统及超前注浆方法，所述注浆系统包括上料搅拌组件、注浆泵、压力表、流量计、注浆器、一段规格甲的中空注浆管和多段规格乙的中空注浆管；所述超前注浆方法包括以下步骤：步骤一：打孔并安装注浆管；步骤二：确定超前注浆时机；步骤三：进行深孔分段注浆；步骤四：部分位置进行复注；步骤五：下一个注浆管的注浆。本发明中超前注浆方法中超前注浆时机的确定使得超前注浆工作更加规范化和科学化，减少了盲目性，更有利于浆液注入松软煤层；注浆系统的设计可避免局部漏浆、跑浆严重，使得整个工作面范围内松软煤体得以充分注浆，提高注浆加固效果。

技术领域

本发明涉及煤矿灾害防控领域，具体是一种松软煤层工作面分段注浆系统及超前注浆方法。

背景技术

煤炭是重要的能源之一，实现煤炭的安全高效开采对于维护社会稳定、促进经济发展至关重要。然而，由于煤炭资源的赋存条件十分复杂，煤炭开采过程中事故灾害频发。例如，开采煤质极为松软的煤层时，极易诱发煤壁片帮，轻则拖慢了工作面的回采速率，重则松散掉落的煤体会对工人的人身安全造成巨大威胁，造成不可估量的损失。因此，采取一定的技术措施防止松软煤层工作面煤壁发生片帮事故对于保障煤炭资源的安全高效开采至关重要。

松软煤层工作面煤壁片帮的防控方法可分为被动措施和主动措施两大类，中国专利CN106382127B公开了一种类土质煤工作面液压支架及煤层开采方法，该方法是通过采用具有特殊结构的液压支架发挥护帮和支护作用，从而防止开采松软煤层过程中发生片帮事故，虽然具有一定的效果，但属于被动防控方法，治标不治本。

松软煤层工作面煤壁片帮主动防控方法主要是指通过注浆加固技术提高松软煤层的强度和整体性，从而有效避免工作面回采时出现煤壁片帮事故。中国专利CN210317342U公开了一种大倾角工作面松软煤层注浆加固的结构，利用该注浆加固结构可以预先提高整体松软煤层工作面的稳定性，起到主动防止煤壁发生片帮事故。中国专利CN106223897B也公开了一种综采工作面破碎煤岩深孔分段注浆方法，该技术可增强破碎煤岩的完整性，避免工作面开采时出现煤壁片帮。但分析此类专利发现仍存在以下难题尚未解决：

1.超前注浆时机如何确定：超前注浆时机严重影响着注浆加固效果，若注浆时间过早，松软煤体在地应力的围压作用下被压密实，煤体内部裂隙较少，浆液难以注入煤体中，注浆效果较差；若注浆时间过晚，在工作面推进过程中剧烈的采动影响下，裂隙过度发育，容易漏浆跑浆，浪费注浆材料，此外，裂隙较为发育的煤体的承载能力极低，即便注入浆液，其强度恢复情况也不理想，因此，合适的超前注浆时机对于提高注浆效果十分重要。

2.合理的深孔注浆工艺如何实施：煤层工作面宽度通常较大，若要对整个工作面范围内的煤体进行注浆加固，则必须采用深孔注浆工艺。由于地质构造和采动影响等客观因素的存在，煤体的裂隙发育程度必然不一致，若采用普通深孔注浆“一管注到底”的方式势必造成注浆不均匀，浆液容易沿较大裂隙漏失，整体注浆效果不佳。为此我们提出一种松软煤层工作面分段注浆系统及超前注浆方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种松软煤层工作面分段注浆系统及超前注浆方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种松软煤层工作面分段注浆系统，所述注浆系统包括上料搅拌组件、注浆泵、压力表、流量计、注浆器、一段规格甲的中空注浆管和多段规格乙的中空注浆管；

所述上料搅拌组件包括落地支架，落地支架内设有横向移动的电动葫芦，电动葫芦下端设有吊装有升降抓料组件，升降抓料组件下方设有破袋组件，破袋组件下方设有进料组件，进料组件下方设有搅拌桶；

所述规格甲的中空注浆管前端为第一盲端，后端为第一开口端，并且在第一开口端设有第一内螺纹；