[發明專利]五圖-三帶-兩分區保水采煤方法

有效

• 申請號: 201711096377.1
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN108119142B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 馬立強;余伊河;張蓓;張凱
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.“五圖-三帶-兩分區”保水采煤方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：分析礦區工程與水文地質資料中的數據指標，數據指標包括覆巖巖性、地層組合類型、基巖厚度鉆孔數據、含水層厚度鉆孔數據、含水層滲透率、含水層鉆孔單位涌水量、隔水層厚度鉆孔數據、隔水能力，煤層厚度鉆孔數據；

步驟二：根據步驟一中的數據指標，確定覆巖類型分區圖、基巖厚度等值線圖、含水層富水性分區圖、隔水層厚度等值線圖、煤層厚度等值線圖；

步驟三：根據覆巖類型分區圖各分區覆巖巖性與地層組合關系，結合對于不同覆巖巖性和地層組合條件下垮落帶、導水裂隙帶發育規律，以及保護帶留設原則，綜合礦區垮落帶和導水裂隙帶發育高度鉆孔實測數據，確定各分區垮落帶高度導水裂隙帶高度和保護帶高度其中，M為采高，H_g為隔水層厚度，μ_g和μ_j分別為隔水層和基巖的隔水性評價系數，k_k、b_k、k_d、b_d和k_b為與礦區地質條件和煤層賦存情況有關的系數；

步驟四：結合各分區煤層全采條件下垮落帶、導水裂隙帶、保護帶與基巖厚度、隔水層厚度的相對關系，將采煤對水資源的影響程度分為極嚴重影響區、嚴重影響區、中等影響區、微弱影響區和無影響區，具體步驟包括：

a.根據煤層厚度等值線圖，將煤層厚度H_m作為采高M代入步驟三中所述的計算公式，得到煤層全采條件下垮落帶高度導水裂隙帶高度以及保護帶高度

b.根據基巖厚度等值線圖與隔水層厚度等值線圖確定煤層與含水層之間的基巖厚度H_j和隔水層厚度H_g；

c.由各分區煤層全采條件下垮落帶高度H_k、導水裂隙帶高度H_d、保護帶高度H_b與基巖厚度H_j、隔水層厚度H_g的相對關系，結合采動對地下水的影響程度分區判定標準，確定采煤對地下水影響程度的極嚴重影響區、嚴重影響區、中等影響區、微弱影響區和無影響區，具體為：

當煤層上覆基巖厚度+隔水層厚度<垮落帶高度+保護帶高度時，采煤會引發突水潰沙，定為采動對地下水影響程度的極嚴重影響區，即H_j+H_g<H_k+H_b劃分為極嚴重影響區；

當垮落帶高度+保護帶高度≤煤層上覆基巖厚度+隔水層厚度≤導水裂隙帶高度時，導水裂隙帶進入含水層，疏干含水層地下水，保護帶僅能起到阻止潰沙的作用，定為采動對地下水影響程度的嚴重影響區，即H_k+H_b≤H_j+H_g≤H_d劃分為嚴重影響區；

當導水裂隙帶高度<煤層上覆基巖厚度+隔水層厚度<導水裂隙帶高度+保護帶高度時，采動覆巖導水裂隙帶與含水層之間仍存在一定厚度的完整巖層，但這層巖層又不能完全阻止含水層向下滲透，使部分水資源流失，將這種煤炭采動導致部分水資源流失的的區域定為采動對地下水影響程度的中等影響區，即H_d<H_j+H_g<H_d+H_b劃分為中等影響區；

當煤層上覆基巖厚度+隔水層厚度≥導水裂隙帶高度+保護帶高度時，在煤炭開采后，導水裂隙帶與含水層之間存在足夠厚且隔水性能良好的完整巖層，含水層水資源基本不會因煤炭開采而流失，定為采動對地下水影響程度的微弱影響區，即H_j+H_g≥H_d+H_b劃分為微弱影響區；

當無含水層分布，或含水層厚度較小，無生態價值和供水意義時，該區域確定為采動對地下水影響程度的無影響區；

步驟五：根據限高保水采煤技術、充填保水采煤技術和局部充填保水采煤技術的適用條件，結合步驟三中確定的各分區垮落帶高度、導水裂隙帶高度和保護帶高度的計算公式，對三種保水采煤技術的適用區域進行劃分。