[發明專利]一種煤炭開采突水潰沙防治方法

有效

• 申請號: 201911389368.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111119996B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 陳偉;趙夏;陳茜;李陽;雷新翔
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

一種煤炭開采突水潰沙防治方法，包括以下步驟：步驟一：煤炭開采前獲取各種地質參數；步驟二：煤炭開采前預測煤炭開采導水裂隙帶高度H；步驟三：煤炭開采前對突水潰沙條件進行分類；分為3類；步驟四：煤炭開采前對沙層進行預處理；步驟五：煤炭開采過程中對沙層地下水和潛在的突水潰沙通道進行監控；步驟六：煤炭開采后突水潰沙滯后發生的防治；步驟七：煤炭資源完成了開采，沒有發生突水潰沙事故；本發明基于系統化差異化的分區治理原理和方式，具有簡單易實施、有針對性、安全性好的優點。

技術領域

本發明涉及礦井地質技術領域，并與采礦工程、安全工程技術領域有交叉，特別涉及一種煤炭開采突水潰沙防治方法。

背景技術

我國淺部煤炭開采多受突水潰沙的影響，造成人員傷亡和數額巨大的經濟損失。因此，煤炭開采必須開展突水潰沙防治工作。

對突水的防治煤礦較多，突水潰沙災害較為隱蔽，發生機理復雜，常常被忽略，具體有以下幾點問題：

1)煤炭開采突水潰沙多為被動防治，即災害發生后進行防治，造成了一定的損失；

2)煤炭開采突水潰沙也有主動防治，但沒有具體分析條件的差異性，采用同樣的方法，治理費用巨大；

3)突水潰沙多有突發性，缺少監控措施，安全性差；

4)突水潰沙防治多采用注漿，但注入漿液較為傳統，效果差。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種煤炭開采突水潰沙防治方法，基于系統化差異化的分區治理原理和方式，具有簡單易實施、有針對性、安全性好的優點。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種煤炭開采突水潰沙防治方法，包括以下步驟：

步驟一：煤炭開采前獲取各種地質參數，由鉆孔的柱狀圖獲取煤層厚度m₁，煤層上面覆蓋的巖石厚度m₂，巖石上面覆蓋的黏性土厚度m₃，黏性土上面覆蓋的沙層厚度m₄，沙層通過抽水實驗獲取滲透系數K，沙層取樣測試得到飽和重度γsat；

步驟二：煤炭開采前預測煤炭開采導水裂隙帶高度H，H按照以下公式計算：

H＝100m₁÷(1.6m₁+3.6)+5.6；

步驟三：煤炭開采前對突水潰沙條件進行分類：分為3類，第1類為(m₂+m₃)-H≥40米；第2類為(m₂+m₃)-H40米，且m₄≤3米；第3類為(m₂+m₃)-H40米，且m₄3米；

步驟四：煤炭開采前對沙層進行預處理：第1類條件不進行處理；第2類條件，在地面實施鉆孔，鉆孔達到沙層底板停止，鉆孔孔徑20～91毫米，相鄰鉆孔間距小于5米，通過鉆孔注入的漿液含有玄武巖纖維、粉煤灰和水泥，其中玄武巖纖維和粉煤灰質量比為1:2～3，兩者占總質量的10％～20％，水泥中的水灰比為1:1～2；第3類條件，在第3類條件的沙層地下水的上游實施導水鉆孔，鉆孔達到沙層底板停止，鉆孔孔徑108～230毫米，導水鉆孔中充填礫石；另外，在第3類條件地表匯水的上游設置導水溝，導水溝將地表水引開第3類條件區域。