[發明專利]一種煤炭開采離層水害防治方法

有效

• 申請號: 202010825017.6
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111764960B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 高穎;李濤
• 申請（專利權）人: 六盤水師范學院
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00;E21B33/13
• 代理公司: 北京快易權知識產權代理有限公司 11660
• 代理人: 衣秀麗

本發明提供一種煤炭開采離層水害防治方法，涉及礦井地質技術領域，一種煤炭開采離層水害防治方法，包括以下步驟：煤炭開采前獲取采礦和地質參數；煤炭開采前設計定向鉆孔實施區域；實施定向鉆孔并進行射孔；射孔后進行射孔注漿；射孔注漿后進行封孔注漿；定向鉆孔封孔后在地面實施含水層觀測孔；煤炭開采并依據含水層觀測開展排水和補充注漿；煤炭開采完成未發生離層水害。該方法簡單易實施；對環境影響小；可以降低礦井涌水量，減少排水負擔，安全性更高；注漿漿液數量和價格更低，經濟合理。

技術領域

本發明涉及礦井地質技術領域，具體涉及一種煤炭開采離層水害防治方法。

背景技術

煤炭開采受多種災害影響，其中水害是重要的一種。礦井水害包括頂板、底板、離層、老空區等類型，其中離層水害由于其突然性、防治難度大、危害性巨大防治技術的研究意義重大。目前，雖然已有多種煤炭開采離層水害防治技術，但有以下幾點問題：

1)離層突水防治技術多以疏放為主，含水層的疏放會造成生態環境退化、水資源浪費、地面沉降等環境問題；

2)疏放水多在煤炭開采后，開采后破碎的巖體內鉆孔實施十分困難，施工難度大；

3)疏放水數量增多，當煤礦工作面增多時，整個礦井的排水負擔巨大，有后續的安全隱患；

4)注漿封堵難度巨大，煤炭開采過程中會讓注漿效果降低，若采后進行修復，工程量巨大，經濟不合理。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種煤炭開采離層水害防治方法，該方法簡單易實施；對環境影響??；可以降低礦井涌水量，減少排水負擔，安全性更高；注漿漿液數量和價格更低，經濟合理。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種煤炭開采離層水害防治方法，包括以下步驟：

1)煤炭開采前獲取采礦和地質參數：通過模擬實驗獲得煤炭開采的周期來壓步距D，通過鉆孔柱狀圖獲得煤層以上各巖層的厚度，通過取樣測試獲取煤層以上各巖層的單軸抗壓強度；

2)煤炭開采前設計定向鉆孔實施區域：通過步驟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度差值最大的巖層L；定向鉆孔實施層位在巖層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，最外面的兩個定向鉆孔距離采煤工作面兩條巷道在實施層位的水平投影的3～5米范圍內；

3)實施定向鉆孔并進行射孔：依據步驟2)設計進行定向鉆孔施工，并在實施層位進行射孔；

4)射孔后進行射孔注漿：射孔后進行注漿，注漿漿液成分為黃土漿液和微生物漿液，兩者的質量比為2～3:1，微生物漿液由微生物菌液和營養液組成，微生物菌液為巴氏芽孢桿菌液，營養液和巴氏芽孢桿菌液的質量比為2～3:1；

5)射孔注漿后進行封孔注漿：封孔注漿材料由緩釋膠囊、水泥和玻璃纖維管組成，緩釋膠囊內為營養液，玻璃纖維管內為微生物菌液和營養液的混合物，并用聚氨酯封堵，微生物菌液為巴氏芽孢桿菌液，營養液和巴氏芽孢桿菌液的質量比為1:1～2；

6)定向鉆孔封孔后在地面實施含水層觀測孔：定向鉆孔封孔后，在地面施工含水層觀測孔，觀測層位是巖層L以上的含水層，觀測孔中埋設水位觀測設備，水位監測的頻率為1-10h/次，觀測孔沿著采煤工作面走向布置，每個煤炭開采周期來壓步距D范圍內布置1個鉆孔；