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申请/专利权人：内蒙古工业大学;中国矿业大学;内蒙古自治区计量测试研究院

摘要：本发明公开了一种矿用矸石充填料浆分层分阶段精准注浆方法，属于矿区注浆充填技术领域。首先开展实测调研，监测矿区多个不同区域的煤层采后覆岩空隙分布情况，得到典型矿区离层区域、垮落带、裂隙带的空隙分布特征，针对不同区块采用不同粒径范围的充填料浆的分层注浆方法，再采用离散元数值模拟方法得到采动覆岩空隙率的时空演化特征进行分阶段注浆方法，最后根据矸石料浆的流动扩散特征精准调控注浆量。通过将采后上覆岩层进行区块划分，针对不同层位的空隙特征优选不同粒径级配的料浆进行充填，并根据覆岩空隙的时空演化特征，精准把握注浆层位、时机和注浆量，能够有效提升注浆充填效率，保证充填及地表变形控制效果。

主权项：1.一种矿用矸石充填料浆分层分阶段精准注浆方法，其特征在于，其步骤包括：步骤1、不同覆岩空隙结构区块划分：开展现场实测调研，在被测矿区中选取多个典型煤层开采后上覆岩层发生破坏变形的区域，以准确探明煤层开采后垮落带、裂隙带、离层区域的发育情况和特征，通过监测上述多个典型煤层开采后上覆岩破坏变形形成空隙的分布特征，得到典型矿区开采后上覆岩层发生破坏变形后形成的离层区域、裂隙带、垮落带各个区块的划分情况；步骤2、分层区块料浆流动指标确定：根据步骤1对多个典型煤层开采后上覆岩层发生破坏变形后形成的离层区域、裂隙带、垮落带的区块划分，针对不同区块的空隙结构特征，选用粗粒径矸石料浆或细颗粒矸石料浆对离层区域、裂隙带、垮落带的区块进行充填，以确定满足离层区域、裂隙带、垮落带区块充填料浆输送性能的优选指标，从而判断出针对不同区块实施分层注浆时选择粗粒径矸石料浆或者细颗粒矸石料浆；步骤3、基于覆岩空隙演化的分阶段注浆方法：采用离散元数值模拟方法，求解得到采后空间上覆岩层空隙率随工作面推进的时空演化特征，根据不同时期覆岩空隙的发育情况进行分阶段注浆方法；步骤4、矸石注浆充填量的精准调控：根据步骤2的判断结果，针对不同区块采用离散颗粒群体方法数值模拟，从而获得粗粒径矸石料浆和细颗粒矸石料浆在各自充填区块的流动扩散规律，得到粗粒径矸石料浆和细颗粒矸石料浆在不同区块的流动扩散特征，并结合覆岩空隙特征，确定注浆层位与注浆时机，精准调控各区块、分阶段注浆方法的各阶段的注浆充填量，便于进行工程管理和控制。

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