[發(fā)明專利]一種大水礦井頂板涌水量降控的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011460669.0 | 申請日： | 2020-12-11 |
| 公開（公告）號： | CN112576306A | 公開（公告）日： | 2021-03-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 錢自衛(wèi);劉鵬;董學(xué)彥;吳現(xiàn)帥;張飛;錢為軍;陳正;胡陳;陳香;王嬋;韓波 | 申請（專利權(quán)）人： | 徐州中礦地科巖土工程技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | E21F17/00 | 分類號： | E21F17/00;E21B33/13 |
| 代理公司： | 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200 | 代理人： | 李翩 |
| 地址： | 221116 江蘇省徐州市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 大水 礦井 頂板 水量 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種大水礦井頂板涌水量降控的方法，具體包括以下步驟：分析礦井徑流條件，確定治理點(diǎn)所在位置；在徑流的入流邊界所在位置對應(yīng)的井下煤層位置施工巷道，巷道需正常支護(hù)及通風(fēng)，井下巷道作為井下探測及治理施工的場所；計(jì)算導(dǎo)水裂縫帶波及高度，確定導(dǎo)水裂縫帶所波及的巖層，再根據(jù)地層結(jié)構(gòu)遴選出波及巖層中的厚層狀的含水層，此含水層作為治理的巖層；井下物探確定富水異常區(qū)，對確定的治理巖層內(nèi)的富水異常區(qū)井下定向打鉆注漿，其能夠有效減小大水礦井頂板涌水量、排水費(fèi)用及礦井開采對環(huán)境的影響。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及礦山防治水領(lǐng)域，具體涉及一種大水礦井頂板涌水量降控的方法。
背景技術(shù)
煤層頂板具有厚層狀的富水基巖含水層時(shí)，礦井頂板往往呈現(xiàn)大流量涌水狀態(tài)，增加了礦井的排水費(fèi)用，惡化了采煤環(huán)境，增加了采煤成本投入，同時(shí)大量抽排地下水也造成一定的環(huán)境影響。
在我國鄂爾多斯盆地的榆林、鄂爾多斯、彬長、隴東、寧東等地區(qū)，礦井頂板涌水量超過1000m3/h、單工作面涌水量超過500m3/h的比比皆是，很多的礦井甚至超過2000m3/h。涌水量最大的錦界煤礦最大涌水量超過5000m3/h，年綜合排水費(fèi)用超過1億元。此類礦井一般具有一些相似的水文地質(zhì)特征：①煤層頂板具有厚層狀的富水含水層，比如鄂爾多斯盆地主采侏羅系煤層，煤層頂板發(fā)育直羅組下段砂巖，為孔隙-微裂隙結(jié)構(gòu)，孔隙率較高，厚度普遍超過百米，具有一定的滲透性；②此區(qū)域煤層普遍較厚，煤層開采形成的導(dǎo)水裂縫帶普遍波及厚層狀的頂板含水層，即頂板含水層為礦井、工作面主要充水水源。
煤層開采采用提前疏放的措施防治采煤工作面頂板水害，此部分頂板水為靜態(tài)儲(chǔ)量，靜態(tài)補(bǔ)給總量一般相對恒定，水量較為有限，開采前的疏放量已超過此儲(chǔ)量。工作面開采過程中及停采后的涌水主要為動(dòng)態(tài)補(bǔ)給量，為頂板導(dǎo)水裂縫帶所波及含水層的外圍水穩(wěn)定側(cè)向補(bǔ)給采煤工作面及采空區(qū)。動(dòng)態(tài)補(bǔ)給量波及的范圍大，源源不斷。減小動(dòng)態(tài)補(bǔ)給量是降控整個(gè)礦井涌水量的最主要途徑。常規(guī)情況下可考慮采用礦井全帷幕注漿的方式，在礦井周圈通過注漿形成防水帷幕，減小礦井外圍周圈水向礦井補(bǔ)給是減小礦井涌水量的重要技術(shù)途徑，但全礦井帷幕注漿工程量巨大，投資高，實(shí)施的可能性小。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是提供一種大水礦井頂板涌水量降控的方法，其能夠有效減小大水礦井頂板涌水量，減小排水費(fèi)用，減小礦井開采對環(huán)境的影響。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供一種大水礦井頂板涌水量降控的方法，具體包括以下步驟：
S1、分析礦井徑流條件，確定治理點(diǎn)所在位置；
S2、在徑流的入流邊界所在位置對應(yīng)的井下煤層位置施工巷道，巷道需正常支護(hù)及通風(fēng)，井下巷道作為井下探測及治理施工的場所；
S3、計(jì)算導(dǎo)水裂縫帶波及高度，確定導(dǎo)水裂縫帶所波及的巖層，再根據(jù)地層結(jié)構(gòu)遴選出波及巖層中的厚層狀的含水層，此含水層作為治理的巖層；
S4、井下物探確定富水異常區(qū)，確定具體治理區(qū)域；
S5、富水異常區(qū)井下定向打鉆注漿。
優(yōu)選地，步驟S1中，收集區(qū)域及礦井的水文地質(zhì)資料，分析礦井所在區(qū)域的整體徑流環(huán)境，即整體的補(bǔ)徑排條件，地下水徑流方向；確定礦井地下水的補(bǔ)給邊界，即入流邊界，此邊界作為治理點(diǎn)所在位置。
優(yōu)選地，步驟S3中，根據(jù)開采煤層厚度、頂板巖層結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)，依據(jù)相關(guān)規(guī)范結(jié)合區(qū)域、礦井經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算煤層開采頂板導(dǎo)水裂縫帶波及的高度。
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