基于开采空间关键层滞缓效应的浅表层生态水保护方法技术

本发明专利技术公开基于开采空间关键层滞缓效应的浅表层生态水保护方法，利用硬岩层(关键层)离层发育、闭合存在一定的滞缓时间，依据关键层理论及岩层力学强度，找到离地表最近且有一定发育滞缓时间的一层或多层关键层，预先在关键层布置钻孔，并在孔内设置监测系统；当离层发育至该关键层下方时，监测系统自动识别，启动注浆泵，进行快速注浆，在该关键层破断、弯曲前对离层空间注满浆，以阻隔向上传导的开采空间，以阻止采动对浅部岩层和浅地表水体的损伤，同时增加岩体结构强度，对浅地表岩层形成“保护圈”，预防浅地表水漏失和地表沉陷，保护地表生态水位，有利于西部生态脆弱区生态保护。护。护。

【技术实现步骤摘要】
基于开采空间关键层滞缓效应的浅表层生态水保护方法


[0001]本专利技术涉及浅层生态水保护
具体地说是基于开采空间关键层滞缓效应的浅表层生态水保护方法。

技术介绍

[0002]近年来，伴随着煤炭资源的长期持续高强度开采以及东部地区煤炭资源的日渐枯竭，西部地区逐渐成为我国煤炭资源的主产区，西部5省(自治区)内蒙古、山西、陕西、新疆、宁夏的煤炭资源总量占全国煤炭总量的78％。然而，西部地区气候干旱，植被覆盖度低，同时该区域也是水资源严重匮乏区域，水资源量仅占全国约3.9％。浅表水(地表水和第四系潜水)作为该地区植被的重要水源，易因煤炭开采而渗漏和水位下降，使当地脆弱的生态环境进一步恶化。例如，对陕北煤炭基地榆神府矿区2015年的统计结果表明，2015年区内泉数量相对1994年由2580个减少至376个；总流量从4997.0597L/s下降到996.392L/s，衰减了76％；水位降深＞15m和8～15m的区域面积分别超过300km2和350km2，其中70％以上的水位明显下降区是由高强度开采直接导致的。由于高强度开采会造成地表出现大裂缝或台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于开采空间关键层滞缓效应的浅表层生态水保护方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用关键层离层发育、闭合存在一定的滞缓时间，依据关键层理论及岩层力学强度，判识出离地表最近的一层或多层亚关键层；(2)预先在亚关键层布置钻孔，并在孔内设置监测系统；(3)当离层发育至该亚关键层下方时，监测系统自动识别，启动注浆泵，进行快速注浆，该亚关键层破断、弯曲前对离层空间注满浆。2.根据权利要求1所述的基于开采空间关键层滞缓效应的浅表层生态水保护方法，其特征在于，在步骤(1)中，开采空间从下往上以离层形式上传至地表，开采空间向上传播的过程中出现层间裂缝，即离层；针对裂缝损伤区域，划分为四个区域：中间断裂密实区、左翼离层断裂区、右翼离层断裂区和顶部离层区；顶部离层区的岩层存在一系列的又硬又厚的关键层；关键层指的是对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层。3.根据权利要求2所述的基于开采空间关键层滞缓效应的浅表层生态水保护方法，其特征在于，根据上覆岩层中厚硬岩层对采场覆岩活动控制程度的不同，关键层分为主关键层和亚关键层，当上覆岩层存在为一层至数层即厚又硬的岩层，且对采场上覆岩层直至地表的全部岩层活动起主要控制作用时，则为主关键层；当只对采场上覆岩层局部岩层活动起到控制作用时，则为亚关键...

【专利技术属性】
技术研发人员：易四海，吴金随，徐斌，尹尚先，刘德民，邓清塽，朱伊翔，
申请(专利权)人：华北科技学院中国煤矿安全技术培训中心，
类型：发明
国别省市：