申请/专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司

申请日：2020-07-24

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN111980622A

主分类号：E21B33/13(20060101)

分类号：E21B33/13(20060101);E21B33/138(20060101);E21B49/00(20060101);E21D11/10(20060101);G06F30/20(20200101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.05.31#授权;2020.12.11#实质审查的生效;2020.11.24#公开

摘要：一种煤层底板奥陶系灰岩顶部水平注浆孔浆液扩散控制方法，其首先分析受注地层奥灰顶部裂隙几何参数、水文地质条件、注浆改造强度要求和注浆材料粒度分布特征，分析水泥基浆液物理力学性质和影响因素敏感性，然后构建水平孔倾斜裂隙浆液扩散控制模型，并利用水泥基浆液性能和浆液扩散控制模型分析水泥基浆液水固比选配标准和调控原则，最后基于设备额定注浆能力和区域改造范围要求，利用浆液控制模型得到水平分支孔不布置间距、注浆终结压力和注浆稳压时间等注浆终结参数标准，在注浆施工过程中通过调控浆液水固比、注浆终结压力和注浆稳压时间便可得到满足水平分支孔间距的浆液扩散距离，从而实现对浆液扩散的有效控制。

主权项：1.一种煤层底板奥陶系灰岩顶部水平注浆孔浆液扩散控制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：利用激光粒度分析仪对底板水害超前区域治理的注浆材料进行粒度分布特征分析；步骤二：对底板水害超前区域的受注地层裂隙进行分析，以确定其原生裂隙几何参数，从而得到不同注浆阶段所需的注浆材料条件；步骤三：对不同水固比水泥基浆液进行物理和力学性质试验，基于底板含水层注浆改造或加固强度的要求来确定符合条件的水泥基浆液水固比；步骤四：通过正交试验，确定水泥基浆液物理力学性质敏感性排序，并根据不同水固比浆液的性质对浆液扩散半径的影响不同，确定底板水害超前区域注浆浆液扩散控制的水泥基浆液水固比的调控原则；步骤五：构建煤层底板奥灰含水层水平注浆孔倾斜单裂隙浆液扩散距离控制模型；步骤六：依据步骤五得到注浆终结压力和注浆稳压时间对应下的浆液扩散距离，且根据奥灰含水层顶部注浆改造空间范围大小和注浆设备额定工作能力，得到满足区域注浆范围要求和设备能力的水平分支孔合理布置间距，在注浆施工过程中通过调控浆液水固比、注浆压力和注浆稳压时间便可得到满足水平分支孔间距的浆液扩散距离，从而实现对浆液扩散的有效控制。

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