[發明專利]一種淺埋煤層注漿充填綠色采煤方法及其沉降觀測裝置

有效

• 申請號: 201910571993.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110145309B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 王衛;郭詠;周子龍;袁飛;孫睿
• 申請（專利權）人: 中勘資源勘探科技股份有限公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張素紅

1.一種淺埋煤層注漿充填的采煤方法，其特征在于，操作步驟如下：

1）收集資料：收集采煤工作面地質資料，對工作面區域內地層巖性、構造以及水文地質資料做詳細分析；

2）勘察地形：根據地層巖性，構造水文地質資料以及設計鉆孔結構,鉆孔深度根據水文地質資料，淺埋煤層兩側向下延伸至采空區煤層頂板冒落帶之上、導水裂隙帶發育最高點之下，淺埋煤層內向下延伸至煤層頂板離層帶區域，所述鉆孔在采煤區工作面每隔100m的水平距離設置，且鉆孔在采煤區工作面的中線10~20m的距離錯開分布，并在所述鉆孔位置所在的表土層段匹配與鉆孔口徑相同的套管；在鉆孔內注漿過程中，將鉆孔液柱壓力作為控制參數，根據鉆孔液柱壓力與地層壓力，計算出設計壓力，并作為注漿過程參考標準，所述設計壓力=（地層壓力-鉆孔液柱壓力）*富裕系數；富裕系數取1.2~1.5;

3）鉆孔：在采煤工作面開采之前，依次在采煤工作面的注漿充填控制區域上方向煤層方向施工若干個鉆孔,同時建立地面移動沉降觀測系統，沿著水平采煤區工作面布設橫向線，布設的橫向線對稱分布，沿垂直采煤區工作面布設縱向線，布設的縱向線對稱分布，布設測點間距為15~30m，對于采煤區保護范圍內的構筑物、公路、工廠設施，將布設測點所在的四角以及轉角處的間距設置為10~20m;

4）注漿：工作面開始采煤時，距離鉆孔20~50m開始注漿,工作面采煤回采結束后繼續注漿，直至地面沉降穩定。

2.根據權利要求1所述的一種淺埋煤層注漿充填綠色采煤方法,其特征在于，所述步驟1）中，收集采煤區工作面的地質資料包括根據地質資料以及采取相鄰或相近工作面的實際測量，分別計算出冒落帶、導水裂隙帶、以及彎曲下沉帶的高度；分析采煤區工作面附近構造；分析采煤區工作面出水情況的水文地質資料；分析土壤厚度、以及基巖巖層的分層情況。

3.根據權利要求1所述的一種淺埋煤層注漿充填綠色采煤方法,其特征在于，所述布設橫向線與縱向線采用徠卡TS06全站儀以及天王星-9800型GPS定位儀定位。

4.一種淺埋煤層注漿充填的沉降觀測裝置，包括支撐板（1）、指示桿（2）與沉降觀測裝置（3），其特征在于，所述支撐板（1）上設有第一支撐桿（11），第一支撐桿（11）的末端垂直設有頂板（12），頂板（12）的末端設有連接塊（121），連接塊（121）上設有指示桿（2），第一支撐桿（11）與沉降觀測裝置（3）活動連接；

所述沉降觀測裝置（3）包括墊板（31）、第二支撐桿（32）、桿套（34）與測量桿（35），所述墊板（31）上垂直設有第二支撐桿（32），第二支撐桿（32）的表面焊接有連接桿（33），連接桿（33）的末端設有桿套（34），桿套（34）活動套設在第一支撐桿（11）的表面，所述第二支撐桿（32）的末端垂直設有卡板（36），卡板（36）上垂直設有測量桿（35），測量桿（35）位于指示桿（2）的一側。

5.根據權利要求4所述的一種淺埋煤層注漿充填的沉降觀測裝置,其特征在于，所述測量桿（35）的末端設有擋塊（351），擋塊（351）活動卡設在指示桿（2）上，所述卡板（36）的上表面設有彈簧（361），彈簧（361）的上端與頂板（12）的一端相連接。