[發(fā)明專(zhuān)利]一種煤炭開(kāi)采離層水害防治方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010825017.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111764960B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高穎;李濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 六盤(pán)水師范學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): E21F16/00
• 分類(lèi)號(hào): E21F16/00;E21B33/13
• 代理公司: 北京快易權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11660
• 代理人: 衣秀麗

1.一種煤炭開(kāi)采離層水害防治方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)煤炭開(kāi)采前獲取采礦和地質(zhì)參數(shù)：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)獲得煤炭開(kāi)采的周期來(lái)壓步距D，通過(guò)鉆孔柱狀圖獲得煤層以上各巖層的厚度，通過(guò)取樣測(cè)試獲取煤層以上各巖層的單軸抗壓強(qiáng)度；

2)煤炭開(kāi)采前設(shè)計(jì)定向鉆孔實(shí)施區(qū)域：通過(guò)步驟1)記錄煤層以上巖層中厚度大于等于20米，且與下面相鄰巖層的單軸抗壓強(qiáng)度差值最大的巖層L；定向鉆孔實(shí)施層位在巖層L的底板以上1～3米，相鄰的定向鉆孔之間間距小于等于20米，最外面的兩個(gè)定向鉆孔距離采煤工作面兩條巷道在實(shí)施層位的水平投影的3～5米范圍內(nèi)；

3)實(shí)施定向鉆孔并進(jìn)行射孔：依據(jù)步驟2)設(shè)計(jì)進(jìn)行定向鉆孔施工，并在實(shí)施層位進(jìn)行射孔；

4)射孔后進(jìn)行射孔注漿：射孔后進(jìn)行注漿，注漿漿液成分為黃土漿液和微生物漿液，兩者的質(zhì)量比為2～3:1，所述微生物漿液由微生物菌液和營(yíng)養(yǎng)液組成，所述微生物菌液為巴氏芽孢桿菌液，所述營(yíng)養(yǎng)液和巴氏芽孢桿菌液的質(zhì)量比為2～3:1；

5)射孔注漿后進(jìn)行封孔注漿：封孔注漿材料由緩釋膠囊、水泥和玻璃纖維管組成，所述緩釋膠囊內(nèi)為營(yíng)養(yǎng)液，所述玻璃纖維管內(nèi)為微生物菌液和營(yíng)養(yǎng)液的混合物，并用聚氨酯封堵，所述微生物菌液為巴氏芽孢桿菌液，所述營(yíng)養(yǎng)液和巴氏芽孢桿菌液的質(zhì)量比為1:1～2；

6)定向鉆孔封孔后在地面實(shí)施含水層觀測(cè)孔：定向鉆孔封孔后，在地面施工含水層觀測(cè)孔，觀測(cè)層位是巖層L以上的含水層，觀測(cè)孔中埋設(shè)水位觀測(cè)設(shè)備，水位監(jiān)測(cè)的頻率為1-10h/次，觀測(cè)孔沿著采煤工作面走向布置，每個(gè)煤炭開(kāi)采周期來(lái)壓步距D范圍內(nèi)布置1個(gè)鉆孔；

7)煤炭開(kāi)采并依據(jù)含水層觀測(cè)開(kāi)展排水和補(bǔ)充注漿：觀測(cè)孔實(shí)施完成后，進(jìn)行煤炭開(kāi)采，煤炭開(kāi)采到每次周期來(lái)壓范圍內(nèi)，對(duì)該范圍內(nèi)的觀測(cè)孔進(jìn)行觀測(cè)，若觀測(cè)孔觀測(cè)到的水位持續(xù)下降，則在觀測(cè)孔旁邊實(shí)施補(bǔ)充注漿孔，補(bǔ)充注漿孔揭露離層時(shí)停止鉆探，先抽取離層中的水，抽水量下降到最大抽水量的10％～30％停止抽水，注入水泥漿液，注入水泥漿液直至觀測(cè)孔水位不再下降為止，然后，繼續(xù)開(kāi)采煤炭；

8)煤炭開(kāi)采完成未發(fā)生離層水害。

2.如權(quán)利要求1所述的煤炭開(kāi)采離層水害防治方法，其特征在于，步驟2)中定向鉆孔的具體操作為：定向鉆孔從地面實(shí)施，經(jīng)過(guò)造斜，在實(shí)施層位變?yōu)榻椒较颍ㄏ蜚@孔在實(shí)施層位的延伸方向?yàn)椴擅汗ぷ髅娴淖呦颉?/p>

3.如權(quán)利要求1所述的煤炭開(kāi)采離層水害防治方法，其特征在于，步驟3)中，射孔方向?yàn)榇瓜蛳蛏稀?/p>

4.如權(quán)利要求1所述的煤炭開(kāi)采離層水害防治方法，其特征在于，步驟4)和步驟5)中的營(yíng)養(yǎng)液是由尿素和CaCl₂溶液按質(zhì)量比為1:1～2組成。

5.如權(quán)利要求1所述的煤炭開(kāi)采離層水害防治方法，其特征在于，步驟4)中的黃土漿液的黃土和水的質(zhì)量比為1～2:1。

6.如權(quán)利要求1所述的煤炭開(kāi)采離層水害防治方法，其特征在于，步驟5)中，所述水泥的pH值為7～10，所述緩釋膠囊和玻璃纖維管占封孔注漿材料總重量的20％～40％，其中緩釋膠囊和玻璃纖維管質(zhì)量比為1～2:1。