一种煤层顶板离层水害防治方法技术

本发明专利技术公开了一种煤层顶板离层水害防治方法，步骤包括如下：S1：在顶板离层的下方预先安装一层保护层，并在保护层处安装好多组的排水管道；S2：将排水管道与矿井内的排水系统进行对接，并连通；S3：使用地下水探测仪对煤层顶板处进行探测，将积水位置探测出来；S4：在积水的位置顶板上，钻上多组孔洞。本申请通过采用爆破的形式，将煤层上覆延安组及直罗组等坚硬砂岩裂隙含水层进行破碎处理，可以起到两方面效果：第一破坏顶板含水岩层的完整性，提高超前疏放水的效率，从而消除水害威胁；第二，破坏顶板因岩性差异形成的“空腔型”离层的力学结构，确保含水层水得到有效释放，达到治理离层水害的目的。水害的目的。水害的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层顶板离层水害防治方法


[0001]本专利技术属于煤矿防治水类
，具体为一种煤层顶板离层水害防治方法。

技术介绍

[0002]通过对黄陇侏罗纪煤田永陇矿区各煤矿煤层开采覆岩离层的形成、分布情况、发育规律进行分析研究，煤层顶板直罗组中上部、延安组顶界等多处与其相邻岩层具备发育离层的力学结构，以往周边矿井也曾发生过多次顶板直罗组离层出水，水量最大可达1000m3/h，对工作面安全生产形成很大威胁，在工作面回采前施工顶板探放水孔，因煤层顶板直罗组中上部、延安组各岩层完整性较好，裂隙发育不充分，钻孔施工后涌水量一般小于1m3/h，疏放水效果较差，不能有效疏放顶板含水层水，等工作面回采至探放水孔附近时，受采动压力影响，顶板含水层裂隙开始充分发育，岩层富水性增强，对离层空间充水，最终形成离层水害，并没有一种比较有效的防治方法，对此，我们提出了一种煤层顶板离层水害防治方法。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种煤层顶板离层水害防治方法，解决了以上技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种煤层顶板离层水害防治方法，步骤包括如下：
[0005]S1：在顶板离层的下方预先安装一层保护层，并在保护层处安装好多组的排水管道；
[0006]S2：将排水管道与矿井内的排水系统进行对接，并连通；
[0007]S3：使用地下水探测仪对煤层顶板处进行探测，将积水位置探测出来；
[0008]S4：在积水的位置顶板上，钻上多组孔洞；
[0009]S5：在孔洞内安装好定量的爆破药；
[0010]S6：采用引线对爆破药进行点燃，爆破，将煤层上覆延安组及直罗组等坚硬砂岩裂隙含水层破碎，破坏顶板上的力学结构；
[0011]S7：碎料的石块落在保护层上，水流通过排水管道排走。
[0012]优先地，S1步骤中的保护层为金属钢材质，并且在外表面涂设有一层耐磨涂层，用以抵抗煤层顶板的磨损与破坏。
[0013]优先地，S2步骤中的排水管道为金属钢材质制得，排水管道的直径为500mm，排水管道与排水系统通过密封橡胶与法兰盘进行对接安装固定。
[0014]优先地，S3步骤中采用的地下水探测仪包括水位传感器与信号传输器，水位传感器与信号传输器之间电性连接，信号传输器与外界监控设备电性连接，通过观测外界监控设备来了解水位情况。
[0015]优先地，S4步骤中孔洞直径为45mm，孔洞的深度为2m，孔洞的分布为相控阵式，每
组孔洞的间距为500mm；
[0016]爆破孔距一般是5.2孔径，深孔爆破以4.5m
×
1.8m的宽孔距当D＝115mm时，取W1＝4.0～4.5(m)；
[0017]孔距a和排距b孔距a一般按下式求得：
[0018]a＝mW1式中：对垂直孔m＝0.7～1.0；
[0019]对倾斜孔m＝1.0～1.4；
[0020]排距b是指多排孔爆破时,相邻两排深孔之间的中心距；
[0021]进一步的，S5步骤的爆破药为TNT，药量的计算公式为：q＝c*b，其中q为药量，c为单耗，b为开挖方量，将爆破药安放在导管内部，并与引线相连，将导管放置在孔洞的深处，将若干引线串联起来，S6步骤中采用电引火头进行点火；
[0022]爆破每孔装药量可按体积公式计算：
[0023]q＝kW3或q＝kV－kaHW
[0024]单个深孔爆破时装药量计算，正常情况下：
[0025]Q＝qaHWd当a≥Wd时，以底盘抵抗线代替孔距；
[0026]Q＝qHW d2...Lr－填塞长度，应满足：G≥Q即：G(L－Lr)≥qW d aH；多排孔爆破时装药量的计算：
[0027]多排孔爆破时，第一排孔装药量计算同上，第二排起，装药量应有所增加。
[0028]优先地，S5步骤的爆破药为TNT，药量的计算公式为：q＝c*b，其中q为药量，c为单耗，b为开挖方量。
[0029]优先地，将爆破药安放在导管内部，并与引线相连。
[0030]优先地，将导管放置在孔洞的深处，将若干引线串联起来。
[0031]优先地，S6步骤中采用电引火头进行点火。
[0032]优先地，S7步骤中保护层上的碎石在水流完全排走后，通过人力进行清理。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0034]本申请通过采用爆破的形式，将煤层上覆延安组及直罗组等坚硬砂岩裂隙含水层进行破碎处理，可以起到两方面效果：第一破坏顶板含水岩层的完整性，提高超前疏放水的效率，从而消除水害威胁；第二，破坏顶板因岩性差异形成的“空腔型”离层的力学结构，确保含水层水得到有效释放，达到治理离层水害的目的，能够节省人力、物力、财力、安全、高效、方便、快捷、简单、易操作。
附图说明
[0035]图1为本专利技术步骤框图。
具体实施方式
[0036]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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]本专利技术提供一种技术方案：一种煤层顶板离层水害防治方法，步骤包括如下：
[0038]S1：在顶板离层的下方预先安装一层保护层，并在保护层处安装好多组的排水管道；
[0039]S2：将排水管道与矿井内的排水系统进行对接，并连通；
[0040]S3：使用地下水探测仪对煤层顶板处进行探测，将积水位置探测出来；
[0041]S4：在积水的位置顶板上，钻上多组孔洞；
[0042]S5：在孔洞内安装好定量的爆破药；
[0043]S6：采用引线对爆破药进行点燃，爆破，将煤层上覆延安组及直罗组等坚硬砂岩裂隙含水层破碎，破坏顶板上的力学结构；
[0044]S7：碎料的石块落在保护层上，水流通过排水管道排走。
[0045]进一步的，S1步骤中的保护层为金属钢材质，并且在外表面涂设有一层耐磨涂层，用以抵抗煤层顶板的磨损与破坏；
[0046]耐磨涂层的材质是用等离子喷涂、电弧喷涂、火焰喷涂在金属表面喷涂陶瓷、合金、氧化物、氟塑料等所形成的。
[0047]进一步的，S2步骤中的排水管道为金属钢材质制得，排水管道的直径为500mm，排水管道与排水系统通过密封橡胶与法兰盘进行对接安装固定。
[0048]进一步的，S3步骤中采用的地下水探测仪包括水位传感器与信号传输器，水位传感器与信号传输器之间电性连接，信号传输器与外界监控设备电性连接，通过观测外界监控设备来了解水位情况，检测仪是根据捕捉到的水流的声音来确定具体的位置。
[0049]进一步的，S4步骤中孔洞直径为45mm，孔洞的深度为2m，孔洞的分布为相控阵式，每组孔洞的间距为500mm；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层顶板离层水害防治方法，其特征在于，步骤包括如下：S1：在顶板离层的下方预先安装一层保护层，并在保护层处安装好多组的排水管道；S2：将排水管道与矿井内的排水系统进行对接，并连通；S3：使用地下水探测仪对煤层顶板处进行探测，将积水位置探测出来；S4：在积水的位置顶板上，钻上多组孔洞；S5：在孔洞内安装好定量的爆破药；S6：采用引线对爆破药进行点燃，爆破，将煤层上覆延安组及直罗组等坚硬砂岩裂隙含水层破碎，破坏顶板上的力学结构；S7：碎料的石块落在保护层上，水流通过排水管道排走。2.根据权利要求1所述的煤层顶板离层水害防治方法，其特征在于：S1步骤中的保护层为金属钢材质，并且在外表面涂设有一层耐磨涂层，用以抵抗煤层顶板的磨损与破坏。3.根据权利要求1所述的煤层顶板离层水害防治方法，其特征在于：S2步骤中的排水管道为金属钢材质制得，排水管道的直径为500mm，排水管道与排水系统通过密封橡胶与法兰盘进行对接安装固定。4.根据权利要求1所述的煤层顶板离层水害防治方法，其特征在于：S3步骤中采...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜林，易万亿，李耀斌，孙维成，李鹏飞，宋强壮，胡明利，
申请(专利权)人：陕西麟北煤业开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：