【技术实现步骤摘要】
一种煤矿矸石充填与减水开采的施工方法
本专利技术属于煤矿绿色开采
，涉及一种煤矿矸石充填与减水开采的施工方法。
技术介绍
目前大多矿井面临大量矸石无去处理、矿井水无处排放的难题，已严重制约矿井高产、高效和健康可持续发展。目前，已有开采的矿井正在尝试各种方法处理矸石与矿井水的问题，在矸石处理方面，有些矿井正尝试采用充填开采技术向采空区后方直接充填，进而消耗矸石量，受工艺及充填设备影响，不能实现连续充填和全等高充填，可以处理一定量的矸石，但是降低导水裂隙带高度有限，不能实现减水、控水开采，据目前先进矿井的成功经验，采用充填开采为正常开采生产煤炭产量的40％左右，严重影响矿井经济效益，不能实现高产、高效的目标；在矿井水处理方面，针对深部侏罗系煤层顶板砂岩水防治主要采用被动防治为主，即采用疏水降压方式在巷道掘进及工作面回采前对顶板充水含水层进行提前疏放，确保巷道掘进及工作面回采安全，但是随着掘进巷道的增多和工作面开采面积的增大，矿井涌水量与日俱增，很多矿井涌水量已达到35000m3/d以上，而矿井水处理目前主要采用井下净化后服...
【技术保护点】
1.一种煤矿矸石充填与减水开采的施工方法，其特征在于，包括：基于矿井区域的沉积控水特征及充水规律，确定出矿井区域的主要充水含水层；利用定向钻孔技术，在矿井区域中的主要充水含水层内施工地面定向钻机(11)的定向钻孔主孔(13)，定向钻孔主孔(13)段结合矸石粉末浆液的浆液扩散半径，确定定向钻孔主孔(13)段的水平及垂向的定向钻孔分支钻孔(15)；/n通过向定向钻孔分支钻孔(15)内注入矸石粉末浆液，利用矸石输送系统将矸石粉末浆液向矿井区域的采空区(17)及导水裂隙带范围内充填；充填结束后，利用水泥浆-速凝剂复合浆液对主要充水含水层进行充填加固，将主要充水含水层改造成隔水层，实...
【技术特征摘要】
1.一种煤矿矸石充填与减水开采的施工方法，其特征在于，包括：基于矿井区域的沉积控水特征及充水规律，确定出矿井区域的主要充水含水层；利用定向钻孔技术，在矿井区域中的主要充水含水层内施工地面定向钻机(11)的定向钻孔主孔(13)，定向钻孔主孔(13)段结合矸石粉末浆液的浆液扩散半径，确定定向钻孔主孔(13)段的水平及垂向的定向钻孔分支钻孔(15)；
通过向定向钻孔分支钻孔(15)内注入矸石粉末浆液，利用矸石输送系统将矸石粉末浆液向矿井区域的采空区(17)及导水裂隙带范围内充填；充填结束后，利用水泥浆-速凝剂复合浆液对主要充水含水层进行充填加固，将主要充水含水层改造成隔水层，实现煤矿矸石充填与减水开采的施工方法。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿矸石充填与减水开采的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)根据矿井区域的各地层空间结构，结合矿井区域中采后冒落带发育高度(10)和导水裂隙带顶界(16)的位置，确定导水裂隙带范围内的直接充水含水层和隔水层；分析直接充水含水层的富水性能，分析隔水层的隔水性能，得到间接充水含水层与直接充水含水层之间的水力联系和受采动破坏程度，确定出矿井区域的主要充水含水层；
2)根据矿井区域的采后基岩岩移塌陷角(9)和采后新生界地层塌陷角(14)，确定矿井区域的岩层受采动破坏范围，结合所得矿井区域的岩层受采动破坏范围和矸石粉末浆液的浆液扩散半径，确定地面定向钻机(11)的定向钻孔主孔(13)位置；再结合矿井区域的各地层空间结构、以及定向钻孔主孔(13)的垂直深度和转弯半径，确定井下定向钻孔分支钻孔(15)的轨迹，再结合主要充水含水层的厚度，确定定向钻孔分支钻孔(15)的垂向施工个数；结合矿井工作回采长度及接续情况，布设沿回采工作面回采方向(19)的定向钻孔分支钻孔(15)的水平间距；
3)定向钻孔主孔(13)及定向钻孔分支钻孔(15)施工结束后，利用注浆系统将...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲治国，丁湘，张坤，王永国，王黔，刘毅涛，贺晓浪，刘溪，冯洁，黄海鱼，段东伟，谢朋，李哲，纪卓辰，闫鑫，刘凯祥，
申请(专利权)人：中煤能源研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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