一种工作面顶板离层水害的超前防治方法技术

本发明专利技术涉及一种离层水害的超前防治方法，属于矿山安全技术领域，具体涉及一种适用于煤矿工作面顶板离层水害的超前防治方法。本工作面顶板离层水害超前防治方法可以结合工作面采动条件、覆岩结构、含隔水层水文地质条件等特征，利用井下钻孔对离层空间的充水含水层进行水位疏降；对离层空间注浆驱水，同时达到对离层空间下伏隔水层进行加厚的目的；对已形成的离层水体采用束状钻孔靶向探放的技术方案，可以在工作面回采过程中避免离层水体的形成、减少离层水体的规模或对大规模离层水体进行集中探放，从而避免离层水害事故的发生。

An Advanced Prevention and Control Method for Water Damage of Roof Separation in Working Face

The invention relates to an advanced prevention and control method of the separation water hazard, belonging to the technical field of mine safety, and in particular to an advanced prevention and control method suitable for the separation water hazard of the roof of a coal mine working face. The advanced prevention and control method of roof separation water hazard in this working face can combine the characteristics of mining conditions, overburden structure and hydrogeological conditions with water-resisting layer, make use of boreholes to dredge water level of water-filling aquifer in the space of separation layer, grouting water displacement in the space of separation layer and thickening the underlying water-resisting layer in the space of separation layer. The technical scheme of borehole targeted exploration and drainage can avoid the formation of separated water body, reduce the scale of separated water body or concentrate the exploration and drainage of large-scale separated water body in the mining process of working face, so as to avoid the occurrence of separated water disaster.

【技术实现步骤摘要】
一种工作面顶板离层水害的超前防治方法
本专利技术涉及一种离层水害的超前防治方法，属于矿山安全
，具体涉及一种适用于煤矿工作面顶板离层水害的超前防治方法。
技术介绍
矿井水害作为矿井五大灾害之一，严重影响和威胁着煤矿正常生产和人员财产的安全，随着煤炭资源机械化开采的大规模普及，矿井开采水平不断向深部延伸和开采范围的逐步扩大，采掘活动所面临的地质和水文地质条件也日益复杂。在工作面回采过程中，由于覆岩各岩层的岩性和物理力学性质的差异，在不同岩层之间会形成离层空间，当离层空间上部存在含水层时，便会对离层空间进行充水形成离层水体，离层水体与工作面导水裂缝带之间的隔水层在水压和自身重力作用下破断，导致离层水体进入工作面发生水害事故。由于离层水害具有透水征兆不明显、透水瞬时水量大、防治难度大等特点，成为顶板水害防治中急需解决的难题。目前，针对离层水害的防治方法主要包括施工离层水体地面直通式导流孔、井下导流孔、控制采高和推进速度等。部分受离层水害威胁的工作面埋设较大，从地面进行离层水害治理，存在工程量和资金投入大以及离层水体导流量难以控制等问题；井下采用离层水体导流孔可以避免地面钻孔的弊端，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，包括：充水含水层疏降步骤，用于当离层空间与煤层顶板之间距离H3大于工作面导水裂缝带发育高度H4时，施工长距离定向钻孔将离层空间上的充水含水层水位疏降至安全水位。

【技术特征摘要】
1.一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，包括：充水含水层疏降步骤，用于当离层空间与煤层顶板之间距离H3大于工作面导水裂缝带发育高度H4时，施工长距离定向钻孔将离层空间上的充水含水层水位疏降至安全水位。2.根据权利要求1所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，所述安全水位的水压为安全水压，所述安全水压基于下式确定：P安全＝T·M式中，T为突水系数，M为离层空间下伏隔水层厚度。3.根据权利要求1所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，还包括：离层空间注浆驱水步骤，用于当离层空间下伏隔水层的实际厚度小于离层空间下伏隔水层破断的临界厚度时：向离层空间注浆和/或对离层空间内的水体进行置换。4.根据权利要求3所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，基于下式计算离层空间下伏隔水层破断的临界厚度M临界：式中，T为突水系数，P为离层空间所承受的水压。5.根据权利要求3所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，先向离层空间中心位置施工钻孔，再沿工作面走向和倾向方向距离离层空间中心预定距离的位置依次施工若干钻孔，利用所述钻孔向离层空间注浆和/或对离层空间内的水体进行置换。6.根据权利要求5所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，基于下式计算离层空间中心位置：d＝L/2w＝33.539(cosα-0.985)W(α≤9°)w＝0.09W(α＞9°)式中：d为离层空间中心与上一个垮落步距或切眼的距离；w为离层空...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宝峰，刘其声，黄选明，姬亚东，王皓，孙洁，曹海东，李德彬，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61