一种煤层为主含水层的防水采煤方法技术

一种煤层为主含水层的防水采煤方法，先沿矿区或井田上部边界打一排注浆钻孔，对煤层进行注浆，在煤层中形成堵水帷幕带；再在堵水帷幕带下方间隔一段距离打一排平行于矿区或井田上部边界的排水钻孔Ⅰ，还在每个预设井筒的位置周圈均匀布置多个排水钻孔Ⅱ，进行抽排煤层水，待煤层水压降至安全值以下后开始施工建井；建井后，沿矿区或井田上部边界向下布置采区，从井下采区巷道向煤层打倾斜的排水钻孔Ⅲ，疏干煤层裂隙水；最后回采煤炭。本发明专利技术是解决煤层为主含水层的特殊矿井水文地质条件下矿井水害防治的有效手段，针对性强，方法简单，设计合理，可靠性强，成本低，具有较好的推广运用前景。

A Waterproof Mining Method with Coal Seam as Main Aquifer

A waterproof mining method for coal seam with main aquifer is to drill a row of grouting boreholes along the upper boundary of the mining area or mine field, grouting the coal seam, forming a water-blocking curtain belt in the coal seam, and then drilling a row of drainage boreholes parallel to the upper boundary of the mining area or mine field at intervals below the water-blocking curtain belt. II. Drainage of coal seam water, until the water pressure of coal seam drops below the safety value, start construction of wells; after construction, mining areas are arranged downward along the upper boundaries of mining areas or minefields, and drainage boreholes inclined to coal seams are drilled from underground roadways III, to drain coal seam fissure water; finally, coal is recovered. The invention is an effective means to solve the mine water hazard prevention and control under the special mine hydrogeological conditions in which the coal seam is the main aquifer. It has strong pertinence, simple method, reasonable design, strong reliability, low cost and good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种煤层为主含水层的防水采煤方法
本专利技术是涉及一种煤层为含水层的特殊矿井水文地质构造条件的矿井水害防治方法，尤其是涉及一种解决煤层为主要含水层的防水采煤方法。
技术介绍
在煤矿生产实践中已经发现煤层为主含水层的特殊煤田水文地质构造现象，甚至发现有煤层为主含水层的情况，这与传统煤田水文地质定义的煤层为隔水层的概念完全不同，给煤矿水害防治提出了严重的新挑战。煤层为主含水层的水文地质构造机理为：煤层形成后，又发生了新的地质构造运动，在比较脆的原煤层中形成大量贯通性构造裂隙，而加上煤层底板的隔水性比较好，如过煤层露头或断层处有水源补给煤层，则该煤层就成为了含水层，甚至为主要含水层。这给建井和煤层开采造成严重的水害威胁，必须要有针对性的矿井水害防治方法与技术，消除这类煤矿安全高效生产。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本专利技术提供一种煤层为主含水层的防水采煤方法，能够实现煤层为主含水层的特殊矿井水文地质条件下正常建井和煤层开采，针对性强，方法简单，设计合理，可靠性强，成本低，具有较好的推广运用前景。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：先沿矿区或井田上部边界打一排注浆钻孔，对煤层进行注浆，在煤层中形成堵水帷幕带；再在堵水帷幕带下方间隔一段距离打一排平行于矿区或井田上部边界的排水钻孔Ⅰ，还在每个预设井筒的位置周圈均匀布置多个排水钻孔Ⅱ，进行抽排煤层水，待煤层水压降至安全值以下后开始施工建井；建井后，沿矿区或井田上部边界向下布置采区，从井下采区巷道向煤层打倾斜的排水钻孔Ⅲ，疏干煤层裂隙水；最后回采煤炭。相比现有技术，本专利技术的一种煤层为主含水层的防水采煤方法，首先是在矿区(井田)上部边界处对煤层注浆，形成堵水帷幕带，切断矿区煤层内的水源供给。然后对采区煤层抽水降压，达到安全标准后再实施建井作业，并对井田周围实施抽排水治理，确保了建井安全。最后，从采区巷道中对工作面煤层实施疏排水，确保了工作面回采安全高效。可见，本专利技术方法实现了煤层为主含水层的特殊矿井水文地质条件下正常建井和煤层开采，针对性强，治理方法简单，设计合理，可操作性强，成本低，推广应用前景好。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术的煤层注浆钻孔和排水钻孔Ⅰ布置垂直剖面示意图。图2为本专利技术的井筒周围排水钻孔Ⅱ布置水平面示意图。图3为本专利技术的采区煤层排水钻孔Ⅲ布置水平面示意图。图中：1、煤层，2、顶板，3、底板，4、注浆钻孔，5、堵水帷幕带，6、排水钻孔Ⅰ，7、井筒，8、排水钻孔Ⅱ，9、采区巷道，10、排水钻孔Ⅲ。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。图1至图3示出了本专利技术一个较佳的实施例的结构示意图，图中的一种煤层为主含水层的防水采煤方法，包括如下步骤：(1)建井前的地面钻孔注浆堵水与钻孔抽水预处理a.以钻孔数量最少为原则，沿矿区或井田上部边界从地面打注浆钻孔4至煤层1，向煤层1注浆，在煤层1内形成连续的堵水帷幕带5；b.堵水帷幕带5形成后，在堵水帷幕带5下部打一排平行于堵水帷幕带5的排水钻孔Ⅰ6，对矿区或井田范围内的煤层1实施抽水降压；c.在井筒7周围一圈均匀布置排水钻孔Ⅱ8，对煤层1进行抽水，待煤层水压降至安全值(0.1MPa)以后开始建井。(2)采煤前的工作面煤层1疏排水治理沿矿区或井田上部边界向下布置采区，再从井下采区巷道9向煤层1打倾斜的排水钻孔Ⅲ10，疏干煤层裂隙水，然后再安全回采煤炭。(3)矿井抽排水的利用在矿区建立污水处理厂，对矿井抽排水中的有毒有害等物质进行降解处理，水质达标后供矿区利用。在本实施例中，所述的注浆钻孔4位于矿区或井田上部边界处，注浆钻孔4穿过顶板2和煤层1，其底部接触到煤层1的底板3，并根据煤层1力学性质和裂隙发育程度，确定注浆钻孔4之间间距为20m～40m。所述的排水钻孔Ⅰ6均匀布置在距注浆钻孔4一段间隔的下部，间隔约500m至1000m的平行线上，排水钻孔Ⅰ6的间距由煤层1的含水量，即由每孔的抽水降压量而定，排水钻孔Ⅰ6的底部接触到煤层1的底板3。所述的井筒7周围均匀布置的排水钻孔Ⅱ8的数量为三个，排水钻孔Ⅱ8距井筒7的半径为30m，排水钻孔Ⅱ8的底接触到煤层1的底板3。每个井筒7布置一组类似的排水钻孔Ⅱ8。所述工作面煤层1两侧的采区巷道9的排水钻孔Ⅲ10等距离交叉布置，同侧排水钻孔Ⅲ10之间的间距为16m，两侧排水钻孔Ⅲ10的孔底相间8m，排水钻孔Ⅲ10起始高度的起始高度可视煤层1的厚度进行调整，其排水坡度为5‰。根据煤层1为主含水层，尤其是主含水层的水文地质构造机理，煤层1及覆岩中主要含水层即为煤层1，是矿井防治的主要对象。而煤层1含水主要在煤层裂隙中，整个含水量比较容易估算出来，补给水源在露头或断层处，来源比较清楚。本专利技术方法首先是在矿区(井田)上部边界处对煤层1注浆，形成堵水帷幕，切断矿区煤层1内的水源供给。然后对采区煤层1抽水降压，达到安全标准(0.1MPa)后再实施建井作业，并对井田周围实施抽排水治理，确保建井安全。最后，从采区巷道9中对工作面煤层1实施疏排水，确保工作面回采安全高效，并对矿井抽排水实施清淤处理与利用，本专利技术方法针对性强，治理方法简单，设计合理，可操作性强，成本低，推广应用前景好。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术做任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤层为主含水层的防水采煤方法，其特征是，包括如下步骤：先沿矿区或井田上部边界打一排注浆钻孔(4)，对煤层(1)进行注浆，在煤层(1)中形成堵水帷幕带(5)；再在堵水帷幕带(5)下方间隔一段距离打一排平行于矿区或井田上部边界的排水钻孔Ⅰ(6)，还在每个预设井筒(7)的位置周圈均匀布置多个排水钻孔Ⅱ(8)，进行抽排煤层水，待煤层水压降至安全值以下后开始施工建井；建井后，沿矿区或井田上部边界向下布置采区，从井下采区巷道(9)向煤层(1)打倾斜的排水钻孔Ⅲ(10)，疏干煤层裂隙水；最后回采煤炭。

【技术特征摘要】
1.一种煤层为主含水层的防水采煤方法，其特征是，包括如下步骤：先沿矿区或井田上部边界打一排注浆钻孔(4)，对煤层(1)进行注浆，在煤层(1)中形成堵水帷幕带(5)；再在堵水帷幕带(5)下方间隔一段距离打一排平行于矿区或井田上部边界的排水钻孔Ⅰ(6)，还在每个预设井筒(7)的位置周圈均匀布置多个排水钻孔Ⅱ(8)，进行抽排煤层水，待煤层水压降至安全值以下后开始施工建井；建井后，沿矿区或井田上部边界向下布置采区，从井下采区巷道(9)向煤层(1)打倾斜的排水钻孔Ⅲ(10)，疏干煤层裂隙水；最后回采煤炭。2.根据权利要求1所述的一种煤层为主含水层的防水采煤方法，其特征是：所述注浆钻孔(4)的钻孔底部接触到煤层(1)的底板(3)，其钻孔间距为20m～40m。3.根据权利要求1或2所述的一种煤层为主含水层的防水采煤方法，其特征是：所述的排水钻孔Ⅰ(6)均匀布置在距离堵水帷幕带(5)500m至1000m的平行线上，抽水孔Ⅰ之...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪协兴，
申请(专利权)人：缪协兴，
类型：发明
国别省市：江苏,32