[發明專利]采區高水壓疏堵開采方法

無效

• 申請號: 200610017599.5
• 申請日: 2006-04-03
• 公開（公告）號: CN101050709A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 郭國政
• 申請（專利權）人: 郭國政
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明涉及一種煤礦開采過程中的防突水方法，尤其是采區高水壓疏堵開采方法。

背景技術

我國許多煤礦開采都受底板巖溶水威脅。由于煤層地板巖體存在著各種類型的結構面，在結構面的端部最容易出現應力集中，這種應力集中程度是隨著水壓和礦壓的增加，水平應力的減小而增高。這些部位最容易導致巖體斷裂的擴展，失穩破壞，發生突水。因巖溶水量大，分布不均勻，頻繁突入礦井，造成淹井事故，或因防止底板突水而留設過高的放水煤柱而導致大量煤炭資源難以開發。隨著煤礦向深部延伸，采掘面越來越接近巖溶含水層，礦山水文地質條件日趨復雜，地下水害日趨嚴重，突水頻繁，突水量均有所增加，對煤礦安全生產構成了嚴重威脅。

發明內容

本發明的目的是提供一種在煤礦開采過程中可有效防止突水事故發生的采區高水壓疏堵開采方法。

本發明的技術方案是：一種采區高水壓疏堵開采方法，在采區煤層底板中沿煤層傾向方向開挖泄水巷，在泄水巷內布置鉆場并向工作面內施工泄水鉆孔，充分利用采后礦壓對煤層底板造成的裂隙，將突水導入泄水鉆孔后進入泄水巷排出。

設計鉆孔終孔位置位于煤層底板下0.5～1.5m。

在泄水巷內布置的鉆孔設計為沿斷層線布置3-5個導水鉆孔。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

具體實施方式

下面通過焦作古漢山礦試驗實施本發明技術說明本發明的技術情況：

1、礦井概況

1.1基本情況：

古漢山礦1991年開工建設，2003年11月1日正式投產，第一水平標高為-450m。礦井設計年生產能力120萬噸，服務年限53.8年。

1.2地質及水文地質情況

(1)地質情況

古漢山井田地層自老至新有奧陶系、石炭系、二迭系、三迭系及第三、四系，下二迭統山西組為主要含煤建造，由砂巖、砂質泥巖、泥巖和本井田主要可采煤層二₁煤組成。二₁煤位于山西組下部，厚度1.88-7.57m，平均厚度5m。煤層下距L₈灰巖26.5-49.0m，平均35m；底板為灰黑色泥巖及砂質泥巖，致密細膩，含有豐富的植物化石，含炭質較高，并有星點狀黃鐵礦，有時有炭質泥巖作為煤層的直接底板。

古漢山礦井位于焦作煤田的東北部，基本構造輪廓為一向南東緩傾的單斜構造，地層產狀大致走向為北東或北東東，傾角為12°-17°，構造形式以斷裂為主，局部出現小的撓曲。

(2)水文地質情況

礦井地下水有以下幾個含水層組：

I第三、第四系砂、礫石(礫巖)含水層，在構造破碎帶與下伏L₈灰巖有水力聯系。

II二迭系砂巖孔隙承壓水--含水性弱，對礦井充水影響不大。

III石炭系太原群巖溶承壓含水層，太原群上部巖溶承壓水主要為L₈灰巖，厚度5.07-10.071m，平均8.30m，裂隙溶洞發育，含水性強，上與煤層間由泥巖、砂質泥巖隔水層和堅硬的砂巖組成，為二₁煤突水的主要威脅；太原群下部承壓巖溶含水層主要為L₂灰巖層，厚5.90-21.62m，平均12.57m，裂隙溶洞發育，含水性強。

IV奧陶系灰巖巖溶承壓含水層O₂，厚度400-600m，裂隙溶洞發育，廣泛出露于太行山，含水性強，以上含水層由于露頭風化帶與下伏含水層接觸或構造破碎帶造成各層之間互相補給。

2、工程背景

古漢山礦自建井以來采區上山及礦井回風巷因地層條件和礦壓因素影響失修嚴重，工作面上下風道維護困難；已開采的工作面均不同程度的有突水發生，11071工作面于2002年11月曾發生7m³/min的突水，11082工作面于2004年7～10月曾發生多次突水，最大突水量達到10m³/min；在工作面開采前曾實施過底板注漿改造工程，由于礦壓較大，巷道變形嚴重，煤層下部的軟弱分層和底板泥巖遇水后易膨脹，鉆孔孔口套管固結成為一個難題，錯位、斷裂事故頻頻發生，鉆孔施工困難重重，導致工作面底板注漿改造未達到預期效果，在煤巷內實施煤層底板注漿改造工作比較困難。同時工作面突水對回采造成嚴重影響，安全生產和經濟效益受到制約，如果在古漢山礦施工煤層底板泄水巷將突水進行導流，可以有效地解決工作面突水對生產的影響，還可以利用泄水巷對工作面進行底板注漿改造和封堵突水點。

3、泄水巷施工情況

3.1設計：