[发明专利]广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法

权利要求书

1.一种广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

1)针对特定的富水矿区或隧道施工条件，明确注浆堵水空间范围，设计钻孔布置参数，确定合理孔深、孔间距、层位、倾/仰角度以及孔径参数；采用大功率钻机进行顺序打孔作业，严格控制钻机打钻精度；

2)钻孔布置完毕，装药前，对爆破孔预先清扫，清除孔内残余煤岩粉，顺序装入定量固体炸药，同步安装注液管和排气管，并将导爆索联同注液管和排气管沿孔壁排列引出孔外；

3)采用柔塑性快速注浆封孔装置，多孔同步对煤岩封孔段进行快速注浆封孔作业，封孔段长度一致；

4)待煤岩封孔段浆液凝固后，多孔同步注液、排气作业；当排气管内有液流持续流出时，关闭排气管截止阀，注液管继续注液增压，同时绑定导爆索和雷管、进行炮线连线作业，待人员撤到安全地点后，引爆雷管和孔内炸药；

5)孔内炸药引爆后，检查煤岩钻孔封堵状况，对于微爆冲孔钻孔及时采取二次封堵，待封孔段浆液二次凝固后，将堵水注浆管连接至高压注浆泵，对爆破煤岩体进行大空间、全方位的高压注浆封堵作业。

2.根据权利要求1所述的广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法，其特征在于：所述步骤1)中钻孔参数设置，选定的钻孔直径为60～100mm，封孔长度为钻孔总长度的40％～60％。

3.根据权利要求1所述的广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法，其特征在于：所述步骤2)中钻孔装药与管线布置工序，上仰倾向的煤岩钻孔，孔内注液管装设深度超过封孔段0.1～0.3m，排气管装设至孔底位置；下俯倾向的钻孔，注液管装设至孔底，排气管超过钻孔封孔段0.1～0.3m。

4.根据权利要求1所述的广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法，其特征在于：所述步骤2)中孔内装药量少于钻孔全长普通装药爆破条件的1/3，当选用液态炸药时，选择低能、低感度的液体炸药，炸药爆破能量当量低于岩石炸药爆破能量的1/3。

5.根据权利要求1所述的广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法，其特征在于：所述步骤3)中所述的柔塑性快速注浆封孔装置，是一种带有堵水注浆管的快速封孔装置；

所述带有堵水注浆管的快速封孔装置末端视注浆管口径开设尺寸匹配的侧向斜孔，堵水注浆管由侧向斜孔引出，并通过双管末端的双锥形管接头实现封堵和注浆效果；

所述堵水注浆管和柔塑性快速注浆封孔装置均为开缝柔塑性管，其中用于封孔的注浆管开缝位置位于煤岩封孔段内，而堵水注浆管开缝位置位于封孔段以外；

所述带有堵水注浆管的快速注浆封孔装置的安设，先将环形平滑伞扣由装置末端套至末端侧向斜孔位置以上；然后将堵水注浆管由柔塑性快速注浆封孔装置的前端插入并由装置末端的侧向斜孔引出0.5～1.0m；再将环形凸角伞扣由堵水注浆管的前端套入，塞进柔塑性快速注浆封孔装置管内的前端；最后将组合完毕的完整装置塞入注浆孔内，并将装置末端的环形平滑伞扣沿管壁推至距孔口0.2～0.5m的位置。

6.根据权利要求1所述的广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法，其特征在于：所述步骤4)中孔内注液、排气和装药引爆工序，针对煤岩体单位截面孔网密度大或破损程度较高的条件，应选择较大孔径的注液管开展多孔同步注液作业，保证煤岩注液总量高于液体的滤失量；反之，应减小注液管线的孔径和注液管条数。

7.根据权利要求1所述的广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法，其特征在于：所述步骤4)中孔内所注液体分为两大类，当孔内炸药为固态或凝聚态时，所注液体为水或盐水；当采用液态炸药进行爆破时，直接选用液体炸药作为传爆介质，但应具备低感度和足够的稳定性。

8.根据权利要求1所述的广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法，其特征在于：所述步骤5)中的后续高压注浆堵水作业，要根据煤岩体的滤失量选择性质匹配的注浆堵水材料；针对滤失量较大条件，选取聚氨酯或快速膨胀水泥；对于滤失量不大条件，材料选取普通水泥或泥浆。