一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺的制作方法

本发明涉及覆岩离层注浆，具体地说，涉及一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺。

背景技术：

1、煤矿采空区塌陷后，对耕地和地下水有破坏影响。很多煤矿对采空区采取防沉技术，但往往是治标不治本，塌了填、填了塌。覆岩离层注浆技术之所以优于其他传统地表减沉技术，并能更加有效地保护生态环境，关键是其提前主动防治，在采煤采空区上部地层出现离层尚未塌陷垮落之时，第一时间内进行“见缝插针”式的注浆处理，从而相对保持了稳定的地层结构，避免了形成塌陷区、造成地层破坏后的“亡羊补牢”的被动式治理。煤柱面覆岩离层(关键层)注浆减沉技术，主要应用于采空区地面减沉控制以及固体废物处理，同时向含水层保护、减少矿井涌水量、防治冲击地压、增强地基承载力等方面拓展运用。

2、覆岩离层注浆技术利用煤层开采后在上覆岩层形成的离层空间，使用压力泵将煤矸石粉末、粉煤灰、水泥或者混合物浆液，通过注浆管注入到关键层下的离层内，浆液沉淀后水去灰留，形成饱和压实体，从而对上部关键层起到支撑作用，形成“离层区充填体(压实区)+煤柱+关键层”的承载体，保证上部岩层及地面不发生破坏与变形。

3、但是在现有的覆岩离层注浆工艺中，还存在着各种问题，首先由于通常在覆岩离层注浆中，注浆管道通常较长，浆体在制浆搅拌设备中输送出来后需要经过较长的管道才能达到注浆点，因此经常导致浆体长时间缺乏搅拌而硬化变得不均匀，另外在覆岩离层注浆中，通常需要较高的注浆压力，较高的注浆压力也会对注浆管道造成影响。

4、鉴于此，我们提出一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，在注浆管道的外壁上设置撑板结构，用于对注浆管道进行支撑固定，降低注浆压力对注浆管道的影响，同时在注浆管道内转动安装搅拌结构，利用注浆时的浆体冲击力驱动转动，能够对浆体产生一定的搅拌作用。

5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明技术方案提出一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，在注浆管道的外壁上设置可收放的撑板结构，用于在注浆过程中对注浆管道进行支撑固定，降低注浆压力对注浆管道的影响，同时，本发明技术方案在注浆管道内转动安装有若干组搅拌结构，利用注浆时的浆体冲击力驱动转动，能够对浆体产生一定的搅拌作用。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，具体包括如下步骤：

4、一、准备阶段：

5、s1、测量钻孔：

6、采用现场实测、理论计算相结合的方式确定关键层的层位，根据浆体浓度、注浆压力确定钻孔位置及钻孔间距，并完成注浆钻孔；

7、s2、设备安装：

8、将注浆所需的制浆搅拌设备、高压泵及注浆管道根据钻孔位置进行安装，根据钻孔深度，选取合适数量的注浆单管，并将注浆单管组合安装；

9、s3、管道固定：

10、制浆搅拌设备、高压泵及注浆管道均完成安装后，分别控制注浆单管上的上滑块和下滑块进行向下和向上活动，上滑块和下滑块带动撑板外扩，撑板接触到钻孔内壁完成对注浆管道的支撑；

11、二、注浆阶段：

12、s4、注浆1：

13、完成对注浆管道的固定后，首先通过低浓度管道进行低浓度泥浆注浆，对较小的岩层缝隙进行填充，固化矿石碎块和岩层；

14、s5、注浆2：

15、通过低浓度管道完成低浓度泥浆注浆后，再通过高浓度管道进行高浓度混凝土浆体注浆，以形成坚固的填充体；

16、三、收尾阶段：

17、s6、拆卸：

18、完成注浆后，将制浆搅拌设备、高压泵及注浆管道分别拆卸转移至下一处钻孔处进行后续注浆工艺。

19、在本发明技术方案中，所述注浆管道包括若干组注浆单管，若干组所述注浆单管分别包括两组连接组件、管道组件和若干组支撑组件，所述两组连接组件分别位于所述注浆单管的两端，所述连接组件用于连接若干组所述注浆单管，所述管道组件位于所述注浆单管的内部，所述管道组件用于输送注浆浆体，若干组所述支撑组件分别位于所述注浆单管的外壁，若干组所述支撑组件用于支撑固定所述注浆单管。

20、进一步的，所述管道组件包括高浓度管道和低浓度管道，所述高浓度管道用于输送高浓度混凝土浆体，所述低浓度管道用于输送低浓度泥浆，在本发明技术方案中，首先通过所述低浓度管道进行低浓度泥浆注浆，对浓度较高的混凝土等浆体不易进入的较小的岩层缝隙进行填充，同时固化矿石碎块和岩层，通过所述低浓度管道完成低浓度泥浆注浆后，再通过所述高浓度管道进行高浓度混凝土浆体注浆，以进一步形成坚固的填充体。

21、进一步的，所述高浓度管道的内壁上开设有若干组安装槽，若干组所述安装槽的内部分别固定安装有若干组搅拌组件，若干组所述搅拌组件分别包括安装轴和若干组搅拌叶，所述安装轴固定安装在所述安装槽的内部，若干组所述搅拌叶分别转动安装在所述安装轴上，且若干组所述搅拌叶可在所述安装轴上进行自由转动，因此可通过利用注浆时的注浆浆体产生的冲击力来驱动转动，能够对注浆浆体产生一定的搅拌作用。

22、进一步的，若干组所述支撑组件分别包括上滑块、下滑块和两组撑板，所述上滑块滑动安装在所述注浆单管的上端，所述下滑块滑动安装在所述注浆单管的下端，两组所述撑板分别位于所述上滑块和所述下滑块的中间，所述上滑块和所述下滑块与两组所述撑板之间分别设有第一连接转轴，并通过所述第一连接转轴转动连接，两组所述撑板之间设有第二连接转轴，并通过所述第二连接转轴转动连接。

23、进一步的，所述上滑块和所述下滑块的内部均设有内置电源及驱动电机，以控制所述上滑块和所述下滑块进行滑动，所述上滑块和所述下滑块的滑动能够带动所述撑板通过所述第一连接转轴和所述第二连接转轴向外转动外扩，所述撑板接触到钻孔内壁可完成对所述注浆管道的支撑。

24、有效增益：综上所述，本发明提出一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，利用在注浆管道的外壁上设置可收放的撑板结构，对注浆过程中的注浆管道进行支撑固定，以降低注浆过程中的较高的注浆压力对注浆管道的影响，同时，本发明技术方案在注浆管道的内部转动安装有若干组搅拌结构，通过利用注浆时的注浆浆体产生的冲击力来驱动转动，能够对注浆浆体产生一定的搅拌作用。

技术特征：

1.一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，其特征在于，所述注浆管道包括若干组注浆单管，若干组所述注浆单管分别包括两组连接组件、管道组件和若干组支撑组件，所述两组连接组件分别位于所述注浆单管的两端，所述连接组件用于连接若干组所述注浆单管，所述管道组件位于所述注浆单管的内部，所述管道组件用于输送注浆浆体，若干组所述支撑组件分别位于所述注浆单管的外壁，若干组所述支撑组件用于支撑固定所述注浆单管。

3.根据权利要求2所述的一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，其特征在于，所述管道组件包括高浓度管道和低浓度管道，所述高浓度管道用于输送高浓度混凝土浆体，所述低浓度管道用于输送低浓度泥浆。

4.根据权利要求3所述的一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，其特征在于，所述高浓度管道的内壁上开设有若干组安装槽，若干组所述安装槽的内部分别固定安装有若干组搅拌组件，若干组所述搅拌组件分别包括安装轴和若干组搅拌叶，所述安装轴固定安装在所述安装槽的内部，若干组所述搅拌叶分别转动安装在所述安装轴上。

5.根据权利要求2所述的一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，其特征在于，若干组所述支撑组件分别包括上滑块、下滑块和两组撑板，所述上滑块滑动安装在所述注浆单管的上端，所述下滑块滑动安装在所述注浆单管的下端，两组所述撑板分别位于所述上滑块和所述下滑块的中间，所述上滑块和所述下滑块与两组所述撑板之间分别设有第一连接转轴，并通过所述第一连接转轴转动连接，两组所述撑板之间设有第二连接转轴，并通过所述第二连接转轴转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，其特征在于，所述上滑块和所述下滑块的内部均设有内置电源及驱动电机，以控制所述上滑块和所述下滑块进行滑动。

技术总结本发明公开了一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺，在本发明的技术方案中，采用支撑固定式管道分布注浆方法，通过撑板对注浆管道进行固定，再通过注浆管道依次进行低高浓度的浆体注浆，同时本发明在注浆管道的内部设置有搅拌结构以对注浆浆体进行搅拌，在本发明一种用于采煤的覆岩离层注浆工艺技术方案中，利用在注浆管道的外壁上设置可收放的撑板结构，对注浆过程中的注浆管道进行支撑固定，以降低注浆过程中的较高的注浆压力对注浆管道的影响，同时，本发明技术方案在注浆管道的内部转动安装有若干组搅拌结构，通过利用注浆时的注浆浆体产生的冲击力来驱动转动，能够对注浆浆体产生一定的搅拌作用。技术研发人员：李顺利,鲍壮壮,李福杰受保护的技术使用者：北京圆之翰工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26