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专利号: 2019107813956
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2026-03-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法,其特征在于,步骤包括:

A.回采巷道掘进至距离断层8~12m时,停止掘进并在掘进工作面向断层侧钻设一序次注浆钻孔,通过一序次注浆钻孔投放同位素示踪剂;

B.同位素示踪剂从一序次注浆钻孔注入后扩散至断层处的裂隙中,同位素示踪剂投放完成后,暂时封堵一序次注浆钻孔;

C.在掘进工作面使用核探测器对β射线进行检测,得到断层裂隙分布情况,根据断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔;

D.由掘进工作面向断层一侧施工二序次注浆钻孔,并检测钻孔排出岩渣的放射性强弱;

E.根据钻孔排出岩渣的放射性强弱选择注浆材料,逐个完成一序次注浆钻孔和二序次注浆钻孔的注浆;

F.完成注浆2天后,在掘进工作面任意位置向断层钻取岩芯,检查注浆效果;所取岩芯裂隙发育的位置作为重点区域,重复注浆加固。

2.根据权利要求1所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法,其特征在于,所述回采巷道掘进至距离断层10m时暂停掘进,所述一序次注浆钻孔呈口字形布置,所述同位素示踪剂选用H218O。

3.根据权利要求2所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法,其特征在于,所述同位素示踪剂在H2O中搅拌均匀后泵送进入一序次注浆钻孔内;所述一序次注浆钻孔沿掘进工作面断面的边缘部分布置。

4.根据权利要求2所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法,其特征在于,所述回采巷道掘进工作面至断层的距离根据矿井水文地质资料判断,矿井水文地质资料包括含水层、冲击层和隔水层的位置、厚度及分布情况,断层的产状及断层的稳定性。

5.根据权利要求1或3所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法,其特征在于,所述核探测器为闪烁型核探测器,测量的结果用每秒钟的闪烁计数次数表示。

6.根据权利要求5所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法,其特征在于,所述一序次注浆钻孔和二序次注浆钻孔的孔径为70~80mm。

7.根据权利要求1或6所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法,其特征在于,所述核探测器在掘进工作面对β射线进行检测,当核探测器监测到放射性每秒钟计数范围在50~100次之间时,判断该位置断层裂隙发育程度大,破碎性强;当核探测器监测到放射性每秒钟计数范围在0~50次之间时,判断该位置断层裂隙发育程度小,岩石完整性好。

8.根据权利要求7所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法,其特征在于,根据断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔具体是:优先在断层裂隙发育程度大的位置布置二序次注浆钻孔,其次在断层裂隙发育程度小的位置布置二序次注浆钻孔。

9.根据权利要求1或6所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法,其特征在于,所述注浆材料的选择根据钻孔排出岩渣的放射性强弱确定,具体是:当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在0~30次之间,选用超细水泥浆液对该钻孔进行注浆处理;当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在30~100次之间,选用水泥-沙子浆液或水泥-石子浆液对该钻孔进行注浆处理;当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围>100次,选用先注骨料,再注水泥-沙子浆液,最后注水泥-水玻璃浆液的注浆方式对该钻孔进行注浆处理。