本發(fā)明涉及煤礦開采防治水，具體涉及一種巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿方法。
背景技術：
1、燒變巖在我國西部的淺埋煤層區(qū)廣泛分布，巖石受到火燒而坍塌、變形，形成了裂隙、孔洞發(fā)育的碎裂巖層，有利于地下水的儲存、運移，在地形構造有利部位形成強含水層，是形成淺埋煤層采掘水害的主要含水體之一。燒變巖體自承載能力差，具有易變形、易透水、強度低等特點，巷道穿越燒變巖富水區(qū)存在突涌水及支護困難的問題，在實際工程應用中亟需一套綜合考慮截流防水及圍巖加固的超前注漿控制方法。
技術實現(xiàn)思路
1、為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿方法，采用超前探測以及超前群孔帷幕注漿的方式，解決巷道穿越燒變巖富水區(qū)問題，所述方法包括：
2、步驟s1、檢測巷道掘進范圍地表的數(shù)據(jù)，確定燒變巖區(qū)富水區(qū)范圍；
3、步驟s2、基于所述燒變巖區(qū)富水區(qū)范圍得到燒變圍巖巷道突水閾值，基于所述燒變圍巖巷道突水閾值得到帷幕范圍、單次注漿范圍和注漿輪次；
4、所述步驟s2中，所述燒變圍巖巷道突水閾值得到帷幕范圍的過程具體包括：
5、基于燒變圍巖巷道突水閾值和安全系數(shù)計算超前注漿安全距離；
6、基于所述超前注漿安全距離確定帷幕范圍；
7、基于燒變圍巖巷道突水閾值和安全系數(shù)計算超前注漿安全距離具體包括：
8、
9、其中，t為超前注漿安全距離，λ為安全系數(shù)，μ為防隔水層泊松比，δt為防隔水層抗拉強度，α為燒變巖含水層與巷道走向夾角，p為燒變巖水壓，r為1/2巷道寬度；
10、步驟s3、基于所述帷幕范圍、單次注漿范圍和注漿輪次確定注漿參數(shù)；
11、步驟s4、基于注漿參數(shù)對所述燒變巖區(qū)富水區(qū)范圍進行超前預注漿施工；
12、步驟s5、注漿鉆孔結束工作后，對注漿效果進行檢驗和巷道掘進，當檢驗結果符合預設要求時，完成巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿。
13、可選的，所述步驟s1中，所述巷道掘進范圍地表的數(shù)據(jù)包括地面瞬變電磁、巷道迎頭瞬變電磁和巷道迎頭超前鉆孔。
14、可選的，所述步驟s1中，確定燒變巖區(qū)富水區(qū)范圍的過程具體包括：
15、對巷道掘進范圍地表進行瞬變電磁檢測，基于檢測結果確定燒變巖積水邊界，并基于所述檢測結果的視電阻率對地層及富水情況進行劃分；
16、在所述燒變巖積水邊界的預設范圍進行超前鉆孔探測，并進行巷道迎頭超前瞬變電磁勘測，得到巷道迎頭瞬變電磁和巷道迎頭超前鉆孔；
17、基于地面瞬變電磁、巷道迎頭瞬變電磁和巷道迎頭超前鉆孔確定燒變巖區(qū)富水區(qū)范圍。
18、可選的，基于所述檢測結果的視電阻率對地層及富水情況進行劃分具體為：
19、視電阻率ρ≥1000ω·m為燒變巖地層、1000ω·m＞ρ≥400ω·m為煤層、400ω·m＞ρ≥120ω·m為煤系地層、ρ＜120ω·m燒變巖含水地層。
20、可選的，所述注漿輪次n的確定過程為：
21、n＝(d2-d1+t)/(s-t)
22、其中，d1、d2為燒變巖范圍的進尺，s為單次注漿范圍。
23、可選的，所述步驟s3中，注漿參數(shù)包括注漿方式、注漿壓力、壓力擴展范圍、單次注漿開孔位置、單次注漿終孔位置和注漿間隔。
24、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：
25、本發(fā)明的巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿方法，通過精準的水文地質(zhì)探測、科學的帷幕注漿設計、優(yōu)化的施工參數(shù)及嚴格的效果檢驗，在穿越燒變巖富水區(qū)時提供了一種高效、安全、經(jīng)濟的超前注漿方法。該方法可廣泛應用于煤礦、金屬礦、鐵路隧道等工程領域，對提升巷道掘進中的水害防治能力、保障工程安全具有重要意義。與現(xiàn)有的燒變巖巷道過燒變巖富水區(qū)措施相比，具有以下特點與優(yōu)點：
26、1、現(xiàn)有手段多采用單一探測手段(如超前鉆孔或地面物探)，容易因探測盲區(qū)或誤差導致水害識別不準確，本發(fā)明針對燒變巖地層及其含水情況的視電阻率特性，超前鉆孔多種探測方式，形成三維立體監(jiān)測體系，提高燒變巖富水區(qū)識別精度；
27、2、結合燒變圍巖突水閾值、安全系數(shù)及地層水力學特性，通過公式計算超前注漿安全距離t，確保帷幕注漿覆蓋進尺d1-t至d2+t范圍，解決了依賴經(jīng)驗確定注漿范圍容易造成注漿盲目、隔水層厚度不足或過度注漿的問題，采用分輪次、分階段注漿策略，確保形成連續(xù)、穩(wěn)定、高效的隔水帷幕，大大降低突水風險，保證巷道安全掘進。
28、3、依據(jù)安全系數(shù)λ、防隔水層泊松比μ、抗拉強度δt、含水層角度α及水壓p等參數(shù)，合理的確定超前注漿帷幕的安全距離、注漿范圍、注漿輪次、鉆孔數(shù)量等參數(shù)，從而普適性的運用于煤礦、金屬礦、鐵路隧道等工程領域，對提升巷道掘進中的燒變巖水害防治能力、保障工程安全具有重要意義。
1.一種巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述巷道掘進范圍地表的數(shù)據(jù)包括地面瞬變電磁、巷道迎頭瞬變電磁和巷道迎頭超前鉆孔。
3.根據(jù)權利要求2所述的巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿方法，其特征在于，所述步驟s1中，確定燒變巖區(qū)富水區(qū)范圍的過程具體包括：
4.根據(jù)權利要求3所述的巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿方法，其特征在于，基于所述檢測結果的視電阻率對地層及富水情況進行劃分具體為：
5.根據(jù)權利要求1所述的巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿方法，其特征在于，所述注漿輪次n的確定過程為：
6.根據(jù)權利要求1所述的巷道穿越燒變巖富水區(qū)超前帷幕注漿方法，其特征在于，所述步驟s3中，注漿參數(shù)包括注漿方式、注漿壓力、壓力擴展范圍、單次注漿開孔位置、單次注漿終孔位置和注漿間隔。