[發明專利]一種煤礦區地面鉆孔引導水源蓄存采空區的保水方法

有效

• 申請號: 201410561497.4
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104386409A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 鞠金峰;許家林
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B65G5/00
• 分類號: B65G5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

1.一種煤礦區地面鉆孔引導水源蓄存采空區的保水方法，其特征在于包括以下步驟：

a．在礦井各采煤區域的向下施工鉆孔取芯，通過取芯樣本獲取各個鉆孔處的覆巖信息，并從鉆孔取巖樣進行巖石物理力學參數測試，獲得各巖層的彈性模量，抗拉強度，容重等參數信息；

b．利用關鍵層判別軟件KSPB對各鉆孔處覆巖關鍵層位置進行判別，從而確定鉆孔處覆巖關鍵層位置；

c．根據確定的各鉆孔處覆巖關鍵層位置，采用導水裂隙帶高度的預計方法，通過覆巖主關鍵層位置與煤層采高的關系對采動覆巖導水裂隙帶高度進行判斷，從而獲得各區域覆巖導水裂隙帶高度H_d與基巖厚度H_j的大小關系；

d．根據各區域覆巖導水裂隙帶高度H_d與基巖厚度H_j的大小關系，分別判斷導水裂隙帶是否溝通基巖頂界面，當導水裂隙帶高度H_d大于等于基巖厚度H_j，則判斷該區域導水裂隙帶溝通基巖頂界面，無需施工引流鉆孔，當導水裂隙帶高度H_d小于基巖厚度H_j，則判斷該區域判斷導水裂隙帶不溝通基巖頂界面，需要在該區域施工引流鉆孔；

e．在需要施工引流鉆孔區域內，根據地表地形和開采沉陷盆地的分布確定引流鉆孔的施工位置，根據區域內煤層埋深和導水裂隙帶高度H_d關系或隨鉆頭注入的鉆孔沖洗液突然漏失位置確定鉆孔施工的深度，并根據需要在鉆孔施工的同時構建引流水槽。

2.如權利要求1所述的煤礦區地面鉆孔引導水源蓄存采空區的保水方法，其特征在于，所述確定水源引流鉆孔的施工深度為煤層埋深H與導水裂隙帶高度H_d之差h，或為隨鉆頭鉆孔注入用以冷卻鉆頭的沖洗液在鉆進至沖洗液突然從鉆孔中快速漏失時的位置。

3.如權利要求1所述的煤礦區地面鉆孔引導水源蓄存采空區的保水方法，其特征在于，所述確定引流鉆孔的施工位置方法如下：?

若地表地形為平緩地形，在開采區域的中心位置即開采沉陷盆地中心處施工一個鉆孔；

若地表地形為起伏較大的溝谷地形，則在便于水源的匯集的地勢低洼處施工一個鉆孔；如果區域內地表存在多個溝谷時，則在每個溝谷谷底施工一個鉆孔或在溝谷間施工引流水槽，將水源匯集到地勢最低處增強水源的匯集，并在地勢最低處施工鉆孔。

4.如權利要求1或3所述的煤礦區地面鉆孔引導水源蓄存采空區的保水方法，其特征在于，所述引流鉆孔施工方法為：

在表土層段施工直徑130mm的鉆孔，當鉆進至基巖界面以下5~10m時，在鉆孔中下套管進行表土封閉止沙，所述套管包括花管（1），花管（1）外包裹一層防止堵孔的濾水擋沙膜（2），所述基巖段鉆孔施工為直徑91mm的裸孔（3），鉆孔施工后，在孔口上覆蓋防止砂石、雜物堵孔的滲水蓋板（4）。

5.如權利要求1或3所述的煤礦區地面鉆孔引導水源蓄存采空區的保水方法，其特征在于，所述引流水槽為高強度PVC管，PVC管兩端上設有封口用的濾水擋沙膜（2）。