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龍圖騰網獲悉中煤科工西安研究院(集團)有限公司申請的專利一種注漿改造厚含水砂層提高煤層開采上限的方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115961954B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-19發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310007955.9，技術領域涉及：E21C41/18；該發明授權一種注漿改造厚含水砂層提高煤層開采上限的方法是由鄭士田;邢茂林;趙少磊;石志遠;杜博濤;崔思源;吳佩;鄭碩設計研發完成，并于2023-01-04向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種注漿改造厚含水砂層提高煤層開采上限的方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種注漿改造厚含水砂層提高煤層開采上限的方法，包括：步驟一：確定提高上限需要治理的范圍；1提高上限段的垂高H提＝H裂+H保+H風?H垮；2厚含水砂層的注漿改造范圍；根據基巖和松散層移動角計算注漿改造的長度和寬度；步驟二：布置鉆孔。采用本發明的方案可注漿改造厚松散含水砂層為隔水層，將留設防水煤巖柱改變為留設防塌煤巖柱，提高開采上限，解放松散含水體下壓覆的煤炭資源。根據不同分段采用不同配比的粉煤灰?水泥漿液，保證注漿改造效果的同時節約了注漿材料成本。

本發明授權一種注漿改造厚含水砂層提高煤層開采上限的方法在權利要求書中公布了：1.一種注漿改造厚含水砂層提高煤層開采上限的方法，其特征在于，包括： 步驟一：確定提高煤層開采上限需要治理的范圍； 1提高上限段的垂高H提＝H裂+H保+H風-H垮； 式中：H提為提高上限的垂高，m；H裂為導水裂隙帶最大高度，m；H保為保護層厚度，m；H風為基巖風化含水層帶深度，m；H垮為垮落帶最大高度，m； 2厚含水砂層的注漿改造范圍 根據基巖和松散層移動角計算注漿改造的長度和寬度； L長＝LA+L1+L2＝H提tanα+H基cotδ+H砂cotφ； L寬＝LB+2L1+2L2＝LB+2H基cotδ+2H砂cotφ； 式中：L長為工作面走向改造長度，m；L寬為工作面傾向改造寬度，m；LA為工作面提高上限段走向水平投影長度，m；LB為工作面提高上限段傾向水平投影長度，m；L1為基巖段改造水平投影長度，m；L2為含水砂層段改造水平投影長度，m；H基為煤層頂板基巖垂高，m；H砂為砂層厚度，m；α為煤層傾角，°；δ為基巖移動角，°；為松散層動角，°； 步驟二：在確定注漿改造范圍的厚含水砂層內布置鉆孔，所述的布置鉆孔具體包括：鉆孔分一序和二序，兩序鉆孔隔排錯位設置，同排鉆孔間距D為40～60m，排距為0.5D； 步驟三：鉆孔并下入套管； 在步驟二確定的孔位上鉆垂直孔，套管按照“長短腿”式設置，即沿煤層傾向方向套管的下至深度遞增，某鉆孔套管的下至深度為厚含水砂層下H套深度處； H套的計算方法是： 式中：H套為套管在厚含水砂層頂界下的深度，m；M為煤層開采厚度，m；Ld為鉆孔至治理范圍最淺處邊界的水平距離，m；L長為工作面走向改造長度，m；H砂為砂層厚度，m； 步驟四：分序遞進分段循環注漿； 分序遞進注漿：一序和二序鉆孔遞進注漿，奇數排為一序鉆孔，偶數排為二序鉆孔；同序次鉆孔以排為單位遞進交替進行泄壓誘導注漿，即某排鉆孔注漿時下一排鉆孔作為排水孔泄壓；注漿過程中通過排水孔返水-返砂-返漿三個階段判斷漿液擴散直至聯通的過程，當出現返漿時將排水孔孔口封閉，繼續注漿擴大劈裂通道； 分段循環注漿：每次注漿段長度為4～6m，每次注漿達到結束標準后下延至下一個注漿段，沒有達到結束標準則重復注漿；終孔深度為進入風化帶10～20m； 所述注漿的水泥粉煤灰漿液的配比為：根據改造目的將治理段由上至下分為三段； 第一段為套管底口至基巖頂兩倍采厚處，采用質量百分含量為20％～50％的粉煤灰-水泥漿進行充填壓密，粉煤灰含量隨著孔深增加逐步降低至20％； 第二段為基巖之上兩倍采厚的砂層改造后充當保護層，需要高的結石率和較高的強度，采用質量百分含量為10％～20％的粉煤灰-水泥漿； 第三段為基巖風化帶，需要將風化破碎的巖石注漿固結使之具有較高的完整性和隔水性，采用純水泥漿或質量百分含量為10％以內的粉煤灰-水泥漿。

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