疏放煤层顶板高压富水含水层水的再利用方法技术

本发明专利技术公开了疏放煤层顶板高压富水含水层水的再利用方法，通过井下施工长距离定向含水层疏放水钻孔，将顶板高承压强富水含水层水引流至设置在硐室内的水力发电机，利用水力发电机吸纳水力势能，减少高压水直接疏放对巷道底板的冲击损坏，减少高压水喷溅伤人风险，同时利用水力势能驱动水力发电机产生电力，并将产生的电力用于补充排水动力或提供井下照明用电，以达到充分利用水力势能，化害为利的目的

【技术实现步骤摘要】
疏放煤层顶板高压富水含水层水的再利用方法


[0001]本专利技术属于煤层回采过程中输水方法
，具体涉及疏放煤层顶板高压富水含水层水的再利用方法
。

技术介绍

[0002]为了保障下部煤层的安全回采，往往需要在煤层回采前施工顶板含水层疏放水钻孔，对上部砂岩含水层进行疏水降压
。
部分矿井煤层顶板砂岩含水层厚度大
、
水源补给充足
、
水压高
、
富水性强，具备较大水力势能
。
[0003]以往顶板含水层水疏放时，水流多通过常规短钻孔钻进至砂岩含水层后，直接将水沿钻孔疏放至巷道底板，水流沿巷道底板汇集后通过矿井排水系统排放至地面
。
这种疏放水方式实现了对顶板砂岩含水层的有效疏放，但疏放水过程中高压水对巷道底板具有较强冲击力，容易造成巷道底板损伤，水流沿巷道底板流动的过程中易携带煤泥
、
粉尘，从而成为煤泥水，煤泥水易在水仓堆积，且含煤泥的水容易损伤排水设备
。
此外，喷溅的水流对井下作业人员具有一定安全威胁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
疏放煤层顶板高压富水含水层水的再利用方法，其特征在于，通过井下施工长距离定向含水层疏放水钻孔，将顶板高承压强富水含水层水引流至设置在硐室内的水力发电机，利用水力发电机吸纳水力势能，减少高压水直接疏放对巷道底板的冲击损坏，同时利用水力势能驱动水力发电机产生电力，并将产生的电力用于补充排水动力或提供井下照明用电，以达到充分利用水力势能
。2.
根据权利要求1所述的疏放煤层顶板高压富水含水层水的再利用方法，其特征在于，具体操作步骤如下：步骤1：在疏放水工作面侧向修建上山斜坡，在煤层顶板内修建疏放水钻机硐室
(1)
，所述上山斜坡用于将长距离定向钻机运输至煤层顶部岩层；在钻机硐室
(1)
内布置长距离定向钻机
(2)
；步骤2：长距离定向钻机
(2)
在疏放水钻机硐室的岩层内开孔并安装孔口套管
(3)
，所述孔口套管
(3)
外接带双闸阀的三通
(4)
，三通的支端安装高压水管
(5)
，所述高压水管
(5)
的另一端连接水力发电机进水口；步骤3：利用上山斜坡将长距离定向钻机
(2)
穿过上覆岩层进入煤层顶板砂岩含水层
(17)
后，在砂岩含水层平面上每间隔
30m
施工平行分支钻孔，使各个分支钻孔的水均通过同一个主孔段流出汇聚流经孔口套管
(3)
及高压水管
(5)
后进入水力发电机
(8)
；步骤4：水力发电机
(8)
通过高压水管
(5)
来水进行发电，在水力发电机
(8)
下部设置下部水仓
(16)
，将水力发电机出水口
(10)
与下部水仓
(16)
相连接，流过水力发电机的水直接进入下部水仓
(16)
；步骤5：将水力发电机
(8)
产生的电力和外接电源均通过电线接入井下小型变压器
(12)
，所述井下小型变压器
(12)
调压后与水泵
(14)
连接，为水泵
(14)
排水提供电力；步骤6：在下部水仓
(16)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫鑫，宋伟，丁湘，蒲治国，张坤，李哲，纪卓辰，冯洁，庞龙，刘凯祥，贺晓浪，段东伟，刘溪，黄海鱼，谢朋，李兆扬，张齐，侯予宁，樊江伟，秦伟，张浩，
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：