本發(fā)明屬于采煤，具體地涉及一種殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法。
背景技術(shù)：
1、相關(guān)技術(shù)中，殘煤區(qū)復采過程中，掘進及回采期間過老巷的方式主要有：密集支柱或木垛加強老巷支護，錨桿索及注漿加固，高分子材料注漿、充填，老巷超前充填加固等方式。老巷（空區(qū)）充填后可有效消除解決以下問題：（1）老巷（空區(qū)）受工作面超前應力的不利影響所帶來的頂板管理困難問題；（2）老巷（空區(qū)）內(nèi)可能存在積水，有可能會導致透水事故的發(fā)生；（3）由于老巷（空區(qū)）內(nèi)存在一定的空間，其內(nèi)可能會積存一定量的有毒有害氣體，對礦井安全生產(chǎn)帶來的安全隱患。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了滿足安全高效殘煤復采的需要，隨著采礦工藝的不斷提高，針對小窯破壞區(qū)殘煤充填開采礦井快速增多。但在進行老巷（空區(qū)）充填治理時，一般采用統(tǒng)一的充填強度實施全區(qū)域充填治理，未考慮不同的區(qū)域的支護強度需求不同的問題。因此，當回采工作面區(qū)域和掘巷區(qū)域采用較低的充填體強度時，滿足了回采工作面的支護強度需求，但是在掘巷時會導致掘巷區(qū)內(nèi)充填體強度達不到巷道維護要求，造成巷道支護困難；當考慮掘巷對支護強度的要求時，需要采用較高的充填體強度，對水泥等膠結(jié)材料用料較多，這雖然滿足了回采過程中回風順槽、運輸順槽和切眼等巷道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，但也因此造成老巷（空區(qū)）充填治理成本過高，經(jīng)濟效益差，導致其在殘煤區(qū)復采過老巷的應用中沒有得到很好地推廣。
2、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
3、為此，本發(fā)明的實施例提出一種提高老巷充填效率和穩(wěn)定性、降低殘煤復采區(qū)生產(chǎn)升本的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法。
4、本發(fā)明實施例的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，包括：
5、進行殘煤復采區(qū)的數(shù)據(jù)搜集和分析；
6、在所述殘煤復采區(qū)內(nèi)選擇擬回采的工作面位置，劃分并確定掘巷治理區(qū)和工作面治理區(qū)；
7、分別確定所述掘巷治理區(qū)和所述工作面治理區(qū)的充填體強度，并根據(jù)所述充填體強度選擇充填材料和材料配比；
8、對所述掘巷治理區(qū)進行超前預注漿以將掘巷治理區(qū)的老巷充填密實；
9、預留部分實體地質(zhì)結(jié)構(gòu)層作為保護帷幕，在順槽內(nèi)施工鉆孔穿過所述保護帷幕并進入所述工作面治理區(qū)，對所述工作面治理區(qū)進行充填。
10、本發(fā)明實施例的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，針對掘巷治理區(qū)和工作面治理區(qū)分別采用不同的充填體進行分區(qū)充填，充填后可在保證老巷（空區(qū)）圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、達到安全回采的目的的前提下，減少了充填材料用量，有效降低了老巷（空區(qū)）治理成本，從而降低了殘煤復采區(qū)生產(chǎn)成本。
11、在一些實施例中，步驟進行殘煤復采區(qū)的數(shù)據(jù)搜集和分析，包括：
12、搜集殘煤復采區(qū)的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括地質(zhì)構(gòu)造、巷道分布和圍巖特性；
13、基于所述數(shù)據(jù)繪制所述殘煤復采區(qū)的地質(zhì)剖面圖和巷道分布圖。
14、在一些實施例中，所述擬回采的工作面位置包括回風順槽位置、運輸順槽位置和切眼位置；所述擬回采的工作面的寬度滿足：；
15、其中，為注漿鉆孔最大施工深度；為工作面治理區(qū)漿液擴散半徑。
16、在一些實施例中，所述掘巷治理區(qū)的充填體強度滿足：；
17、其中，為安全系數(shù)，取1.2～1.5；為上覆巖層平均容重，；為采深，m；為巷道寬度，m；為充填體寬度，m；
18、所述工作面治理區(qū)的充填體強度滿足：；
19、其中，為安全系數(shù)，取1.0～1.2；為上覆兩帶巖層平均容重，；為煤層開采兩帶最大發(fā)育高度，m。
20、在一些實施例中，所述充填材料至少包括水泥、粉煤灰、砂石、煤的一種或多種；步驟根據(jù)所述充填體強度選擇充填材料和材料配比，包括：
21、選擇充填材料并配置為漿液；
22、進行注漿試驗，并對凝固后的固結(jié)塊進行測試以判斷固結(jié)塊的強度是否達到預設閾值；
23、若否，則調(diào)整所述充填材料的成分和/或配比，并重復進行注漿試驗，直至所述固結(jié)塊的強度達到預設閾值。
24、在一些實施例中，步驟對所述掘巷治理區(qū)進行超前預注漿，包括：
25、在掘巷治理區(qū)的巷道迎頭位置布置多個鉆孔，鉆孔的終孔位置延伸出掘巷治理區(qū)輪廓線以外，所述鉆孔包括第一鉆孔、第二鉆孔、第三鉆孔和第四鉆孔，多個所述第一鉆孔鄰近頂板并間隔設置，多個所述第二鉆孔鄰近左巷幫并間隔設置，多個所述第三鉆孔鄰近右巷幫并間隔設置，所述第四鉆孔為至少一個，所述第四鉆孔布置在巷道迎頭位置的中部；
26、利用所述掘巷治理區(qū)的巷道迎頭位置的鉆孔通過多進梯度循環(huán)注漿的方式進行超前預注漿。
27、在一些實施例中，所述第一鉆孔與頂板之間的間距為300mm至800mm；所述第二鉆孔與左巷幫之間的間距為300mm至800mm，相鄰兩個所述第二鉆孔之間的間距為300mm至800mm；所述第三鉆孔與右巷幫之間的間距為300至800mm，相鄰兩個所述第三鉆孔之間的間距為300mm至800mm；
28、和/或，所述掘巷治理區(qū)的巷道迎頭位置上的多個鉆孔在水平方向上呈對稱布置。
29、在一些實施例中，步驟預留部分實體地質(zhì)結(jié)構(gòu)層作為保護帷幕，包括：采用先鉆探后掘進的方式進行巷道的掘進，掘進長度小于鉆探長度以預留實體地質(zhì)結(jié)構(gòu)層作為保護帷幕；
30、步驟在順槽內(nèi)施工鉆孔穿過所述保護帷幕并進入所述工作面治理區(qū)，對所述工作面治理區(qū)進行充填，包括：
31、分別在回風順槽和運輸順槽的回采幫施工鉆孔，所述回風順槽和運輸順槽的回采幫均包括多個回采幫區(qū)段，每個所述回采幫區(qū)段的迎頭位置設有一組鉆孔，鉆孔穿過保護帷幕并進入所述工作面治理區(qū)，所述鉆孔的終孔位置延伸至所述工作面治理區(qū)的輪廓線以外；
32、通過回采幫上的鉆孔以多進梯度循環(huán)注漿的方式向工作面治理區(qū)注漿，直至將所述工作面治理區(qū)的老巷充填密實。
33、在一些實施例中，位于同一個所述回采幫區(qū)段上的一組鉆孔包括第五鉆孔、第六鉆孔、第七鉆孔和第八鉆孔，多個所述第五鉆孔鄰近頂板并間隔設置，多個所述第六鉆孔沿豎直方向間隔布置并鄰近多個所述第五鉆孔在水平方向上的其中一側(cè)，多個所述第七鉆孔沿豎直方向間隔布置并鄰近多個所述第五鉆孔在水平方向上的另一側(cè)，所述第八鉆孔為至少一個，所述第八鉆孔位于所述回采幫區(qū)段的迎頭位置的中部，所述第五鉆孔與頂板之間的間距為300mm至800mm，相鄰兩個所述第六鉆孔之間的間距為300mm至800mm，相鄰兩個所述第七鉆孔之間的間距為300mm至800mm；
34、和/或，位于同一個所述回采幫區(qū)段上的多個鉆孔在水平方向上呈對稱布置。
35、在一些實施例中，所述殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法還包括：
36、對治理后的殘煤復采區(qū)老巷進行性能評估，判斷治理區(qū)的承載能力是否滿足預設要求；
37、若否，則進行二次注漿或調(diào)整前述步驟。
1.一種殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，步驟進行殘煤復采區(qū)的數(shù)據(jù)搜集和分析，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，所述擬回采的工作面位置包括回風順槽位置、運輸順槽位置和切眼位置；所述擬回采的工作面的寬度滿足：；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，所述掘巷治理區(qū)的充填體強度滿足：；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，所述充填材料至少包括水泥、粉煤灰、砂石、煤的一種或多種；步驟根據(jù)所述充填體強度選擇充填材料和材料配比，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，步驟對所述掘巷治理區(qū)進行超前預注漿，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，所述第一鉆孔與頂板之間的間距為300mm至800mm；所述第二鉆孔與左巷幫之間的間距為300mm至800mm，相鄰兩個所述第二鉆孔之間的間距為300mm至800mm；所述第三鉆孔與右巷幫之間的間距為300至800mm，相鄰兩個所述第三鉆孔之間的間距為300mm至800mm；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，步驟預留部分實體地質(zhì)結(jié)構(gòu)層作為保護帷幕，包括：采用先鉆探后掘進的方式進行巷道的掘進，掘進長度小于鉆探長度以預留實體地質(zhì)結(jié)構(gòu)層作為保護帷幕；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，位于同一個所述回采幫區(qū)段上的一組鉆孔包括第五鉆孔、第六鉆孔、第七鉆孔和第八鉆孔，多個所述第五鉆孔鄰近頂板并間隔設置，多個所述第六鉆孔沿豎直方向間隔布置并鄰近多個所述第五鉆孔在水平方向上的其中一側(cè)，多個所述第七鉆孔沿豎直方向間隔布置并鄰近多個所述第五鉆孔在水平方向上的另一側(cè)，所述第八鉆孔為至少一個，所述第八鉆孔位于所述回采幫區(qū)段的迎頭位置的中部，所述第五鉆孔與頂板之間的間距為300mm至800mm，相鄰兩個所述第六鉆孔之間的間距為300mm至800mm，相鄰兩個所述第七鉆孔之間的間距為300mm至800mm；
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法，其特征在于，所述殘煤復采區(qū)老巷充填治理方法還包括：