中煤科工西安研究院(集团)有限公司张跃宏获国家专利权
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龙图腾网获悉中煤科工西安研究院(集团)有限公司申请的专利一种岩层注浆防渗加固方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116220756B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310171642.7,技术领域涉及:E21D11/38;该发明授权一种岩层注浆防渗加固方法是由张跃宏;王晓东;王海;周振方;苗贺朝;冯龙飞;姬中奎;韩强设计研发完成,并于2023-02-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种岩层注浆防渗加固方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种岩层注浆防渗加固方法,确定目标渗透岩层;利用物探方法对目标岩层进行探测,分析渗漏情况,确定需要改性的目标渗透岩层;对连续性好的目标渗透岩层压裂,得到非连续性的目标渗透岩层;确定注浆材料,并计算注浆量;布孔与成孔;确定的注浆量,得到“韧性层‑支撑层‑韧性层”的三明治结构,形成防渗体系,由于复合注浆材料中加入了有机材料,材料的剧烈反应产生大量的热将产生的气体加热,气体遇热膨胀从而形成二次推力,使注浆效果得到保障。复合注浆材料具有优异的韧性与吸水膨胀性,既能消除采煤扰动产生的应力集中现象,又能吸水膨胀降低上覆岩层的过水能力,解决了现有注浆工艺针对保水采煤问题治理效果较差的技术问题。
本发明授权一种岩层注浆防渗加固方法在权利要求书中公布了:1.一种岩层注浆防渗加固方法,其特征在于,具体包括以下步骤: 步骤一,确定目标渗透岩层; 利用物探方法对目标岩层进行探测,分析渗漏情况,确定需要改性的目标渗透岩层; 步骤二,对连续性好的目标渗透岩层压裂,得到非连续性的目标渗透岩层; 步骤2.1,确定目标渗透岩层的层位,进行取芯测试,获取煤储层参数、顶板力学参数、岩层地应力曲线和岩层孔隙率; 步骤2.2,使用定向长钻孔在顶板岩层钻孔,利用定向钻机将分段压裂装备推送到指定压裂目标段; 步骤2.3,通过封隔器密封钻孔口,在封隔器中间连接有定压释放高压阀,当注水压力达到设定压力时,开始高压注水压裂施工; 步骤2.4,当出现多次压力下降且达到设计注水量时,结束该压裂目标段的压裂施工,利用定向钻机将分段压裂装备移动至下一压裂目标段,依次完成所有压裂目标段的压裂施工; 所述的压裂施工的过程中,通过数据自动监测系统实时记录压裂压力、流量和时间; 步骤三,确定注浆材料,并计算注浆量; 步骤3.1,将目标渗透岩层分为上层、中层和下层; 步骤3.2,上层和下层选择复合注浆材料,中层选择水泥浆材料; 所述的复合注浆材料包括粉煤灰或煤矸石、有机单体、交联剂、引发剂和水; 所述的水泥浆材料包括硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥以及水; 步骤3.3,采用下述公式预估每一层位需要的注浆量V; 在不揭露大溶洞或陷落柱的情况下, 式中: S—注浆范围,m2; —受注层段厚度,m; —受注层孔隙率; —充填率; —流失系数; ω—浆液结实率; 步骤四,布孔与成孔; 步骤4.1,采用地面注浆站造浆,通过专用输浆管路送至探查治理钻孔; 步骤4.2,在确定需要注浆的区域,根据浆液的扩散距离设定注浆孔间距,采用钻机和成孔装置将钻具压入岩层预定深度,形成注浆孔; 步骤4.3,向注浆孔内放置注浆套管; 步骤五,注浆; 根据步骤3.2确定的注浆材料和步骤3.3确定的注浆量,通过注浆套管由下往上依次注入复合注浆材料、水泥浆材料和复合注浆材料,得到“韧性层-支撑层-韧性层”的三明治结构,形成防渗体系。
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