1.一种井下注浆浆液充填套管控制煤层底板岩层变形的方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:判断矿井是否开展注浆煤层底板含水层加固工程:
若矿井有注浆加固煤层底板含水层工程,则在常规煤层底板含水层进行如下注浆加固设计:(1)煤层开采时,在常规底板注浆加固防治水工程设计基础上,分析底板岩层完整性和破坏形态,确定中深部岩层作为套管固定段的边界条件;
(2)根据现场水文地质条件和开采煤层厚度需要,即:根据含水层水压、注浆深度,确定套管长度、布置角度、套管直径、套管级数;
(3)根据底板围岩破坏特征,通过套管作用的固定段校核浆液充填套管的长度、位置;
(4)开展浆液充填套管施加注浆工程,将套管布置在深部原岩中,增加套管的锚固力;
若矿井没有注浆加固煤层底板含水层工程,则进行如下注浆加固设计:
(1)煤层开采时,计算底板破坏深度,并根据底板破坏深度,校核并确定注浆套管的倾角和长度;
(2)判断底板岩层完整性,确定中深部岩层作为套管固定段的边界条件;
(3)根据底板特征和需要控制底板的稳固程度确定套管布置数目;
(4)开展浆液充填套管施加注浆工程,将套管布置在深部原岩中,增加套管的锚固力。
2.根据权利要求1所述的井下注浆浆液充填套管控制煤层底板岩层变形的方法,其特征在于所述根据确定的底板岩层围岩特征,将浆液充填套管布置在底板岩层合适的位置,据此在传统注浆加固的基础上优化套管的长度,通过确定合适的底板岩层边界条件,选用合适的套管长度、套管倾角,起到控制岩层变形的作用。
3.根据权利要求2所述的井下注浆浆液充填套管控制煤层底板岩层变形的方法,其特征在于所述底板岩层合适的位置的确定方法如下:预计煤炭开采或巷道工程造成的岩体破坏范围,确定套管终端位置,选择稳定岩层作为浆液充填套管的固定端。
4.根据权利要求2所述的井下注浆浆液充填套管控制煤层底板岩层变形的方法,其特征在于所述底板岩层边界条件包括:底板岩层完整,受到构造的切割,布置有巷道工程。
5.根据权利要求1所述的井下注浆浆液充填套管控制煤层底板岩层变形的方法,其特征在于所述套管长度要穿过底板破坏区,进入到稳定岩层中,起到控制煤层底板岩层变形的作用。
6.根据权利要求1所述的井下注浆浆液充填套管控制煤层底板岩层变形的方法,其特征在于所述套管直径与钻机配套,一级套管先下,直径大于二级套管。
7.根据权利要求1所述的井下注浆浆液充填套管控制煤层底板岩层变形的方法,其特征在于所述注浆充填套管的级数:首先,根据水压确定,然后,根据套管的强度校核。
8.根据权利要求1所述的井下注浆浆液充填套管控制煤层底板岩层变形的方法,其特征在于在加固构造时,除了满足传统的注浆加固设计要求,套管长度穿过断层的上下盘,而且级数要高,以便增加强度。
9.根据权利要求1所述的井下注浆浆液充填套管控制煤层底板岩层变形的方法,其特征在于在所述方法在控制巷道工程中的底鼓问题时,套管的倾角要考虑巷道工程开挖的需要,施加套管避开巷道开挖区域,考虑巷道围岩松动圈的大小,确定套管的位置。