A method based on the goaf water in situ coal rock master weakening, the method is the use of the slot, the vertical sectional blasting pre cracking induced by overlying goaf mining wastewater into the main control of coal strata, prevention of stope support roof water inrush, abnormal pressure, coal rock instability disaster phenomenon. This method makes full use of mine wastewater on goaf for deposition of hard coal seam mining goaf water to gradually penetrate into the need of softening, realized the coal rock master control suspension roof length and the prevention and control of goaf disaster, has an obvious effect.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种矿井主控煤岩层废水弱化方法,具体是一种利用采空区废水原位弱化主控煤岩层并主动预防控制灾变的方法。
技术介绍
采空区下煤炭开采采空区废水和坚硬顶板及厚煤层不易垮落问题一直是制约煤矿高产高效的主要问题之一。经过几十年的现场实践经验积累和理论研究发展,采空区下煤炭开采技术得到了很大的发展,取得了一些成果。现有针对采空区废水问题主要采用的方式为在顺槽布置密集放水钻孔,再以废水形式排出地表。杨春林等人在论文《老采空区积水立体综合集成探放水技术》中通过利用FDG-A型防爆多功能高密度电法探测法、反射共偏移探测法、单点探测法等井下物探、钻探和巷探相结合的方法,圈定老采空区积水边界、确定古小窑含水系数,并且通过安装特殊孔口管、压力表、流量表和放水装置实现了对采空积水的探放。对于厚及特厚煤层开采而言,上覆采空区的积水对下煤层构成了严重的威胁,对其安全开采影响程度较大,但直接探放水很大程度上破坏了水系的循环规律,浪费水资源。现有专利技术专利公开了“一种坚硬顶板定向承压爆破控制的方法”,通过利用炸药自身释放的能量和传爆介质对围岩的控制弱化。吕德仁在论文《煤矿顶板弱化处理及稳定性研究与应用》中通过以材料计算和试验为基础,利用爆破法对顶板进行了弱化处理。现有专利技术专利公开了“一种坚硬顶板注水卸压处理方法”,通过高压注水,破坏坚硬顶板的整体性从而降低岩体的强度,但不管高压注水还是超前爆破处理顶板,由于受到技术条件的限制,高压注水浪费大量的水资源,尤其在坚硬的围岩中,效果也不是很明显;与此同时钻孔内不耦合装药和煤尘及有害气体量大是一直制约井下坚硬顶板爆破的发展的主 ...
【技术保护点】
一种利用上覆采空区废水原位弱化主控煤岩层的方法,所述方法是按下列步骤进行的:(1)收集该煤层的水文地质资料,包括煤层厚度、顶板厚度以及采空区厚度及水文情况,并分别对煤体和顶板岩体进行钻探取样,然后进行室内力学特性测试,测定单轴抗拉强度、单轴抗压强度、渗透性和含水率的物理力学参数;(2)根据煤体和顶板岩体的物理力学特性,分别测定在水中浸泡不同时间后煤体和顶板岩体的强度变化;(3)对采空区地质采矿情况进行研究分析,利用探地雷达技术探查积水的分布情况,且对采空区水量进行预测;(4)分别在回风平巷超前工作面靠近煤体侧的巷道顶板,利用钻机每隔一定的距离打出一排若干垂直放水钻孔,在每个钻孔中平行于采煤工作面方向,间隔一定的角度继续打3‑5个钻孔;所有钻孔深度应保证上覆采空区底板与采空区贯通,在钻孔的同时,利用开槽钻头在所有钻孔中开设若干个“V”型槽,所有钻孔中,顶煤部分每隔3m开设一“V”型槽,上覆岩层部分每隔5‑7m开设一“V”型槽;(5)超前回采工作面80m对相应的钻孔采用分段间隔装药,装药段数与每个钻中“V”型槽的个数相同,每段装药长度由相邻两个“V”型槽决定,所述“V”型槽处于每段炸药的中 ...
【技术特征摘要】
1.一种利用上覆采空区废水原位弱化主控煤岩层的方法,所述方法是按下列步骤进行的:(1)收集该煤层的水文地质资料,包括煤层厚度、顶板厚度以及采空区厚度及水文情况,并分别对煤体和顶板岩体进行钻探取样,然后进行室内力学特性测试,测定单轴抗拉强度、单轴抗压强度、渗透性和含水率的物理力学参数;(2)根据煤体和顶板岩体的物理力学特性,分别测定在水中浸泡不同时间后煤体和顶板岩体的强度变化;(3)对采空区地质采矿情况进行研究分析,利用探地雷达技术探查积水的分布情况,且对采空区水量进行预测;(4)分别在回风平巷超前工作面靠近煤体侧的巷道顶板,利用钻机每隔一定的距离打出一排若干垂直放水钻孔,在每个钻孔中平行于采煤工作面方向,间隔一定的角度继续打3-5个钻孔;所有钻孔深度应保证上覆采空区底板与采空区贯通,在钻孔的同时,利用开槽钻头在所有钻孔中开设若干个“V”型槽,所有钻孔中,顶煤部分每隔3m开设一“V”型槽,上覆岩层部分每隔5-7m开设一“V”型槽;(5)超前回采工作面80m对相应的钻孔采用分段间隔装药,装药段数与每个钻中“V”型槽的个数相同,每段装药长度由相邻两个“V”型槽决定,所述“V”型槽处于每段炸药的中间部分,装药过程中首先将快硬水泥、药卷、起爆药和水炮泥用炮棍或者专门的器具慢慢送入钻孔底部不同位置,然后用炮泥进行填实...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨永康,张彦斌,康天合,季春旭,郭泽峰,张智敏,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西;14
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