【技术实现步骤摘要】
本申请涉及煤矿开采，尤其涉及一种硬岩地层的注浆堵水方法。
技术介绍
1、随着生产生活的不断变革，人们对煤资源的需求量与日俱增，进而需要对岩层下的煤资源进行开采。矿井是煤矿开采的重要通道，如何避免矿井发生涌水是十分重要的。煤资源中的煤层顶板覆盖有巨厚砂岩含水层，使得煤层所在区域充水强度高，通常通过注浆堵水或超前疏放水的方法来避免煤层顶板突水或涌水，避免矿井发生涌水。
2、但是，高强度的煤资源开采可能会导致其上覆岩层完全破断，使得地下水涌入矿井，造成矿井涌水量急剧增加，严重影响矿井安全生产。且目前国内外的专家学者对于硬岩地层注浆堵水的研究相对较少，并未给出如何在硬岩地质条件下进行有效的注浆堵水的具体方案。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提出一种硬岩地层的注浆堵水方法，以克服现有技术中全部或部分不足。
2、基于上述目的，本申请提供了一种硬岩地层的注浆堵水方法，包括：获取所述硬岩地层的水文地质信息和煤层信息；基于所述水文地质信息和所述煤层信息，确定所述硬岩地层的钻孔轨迹；基于所述硬岩地层包含的多个岩层的类型，确定与所述钻孔轨迹对应的至少一个钻孔设备；利用至少一个钻孔设备，按照所述钻孔轨迹对所述硬岩地层中的多个岩层依次进行钻孔；确定经过所述钻孔后的岩层是否出现漏水区域，若出现所述漏水区域，对所述漏水区域进行注浆。
3、可选地，所述确定所述硬岩地层的钻孔轨迹，包括：基于所述水文地质信息和所述煤层信息，确定所述硬岩地层的钻孔范围，在所述钻孔范围内
4、可选地，所述确定所述硬岩地层的钻孔范围，包括：通过以下公式确定所述钻孔范围：其中，l为钻孔半径，l1为预设钻孔起点对应的第一直井段长度，l2为钻孔终点对应的第二直井段长度，θi为所述预设钻孔起点与所述钻孔终点间的增斜段的钻孔倾角，θ0为所述预设钻孔起点与所述钻孔终点间的稳斜段的钻孔倾角，δli为所述增斜段的钻进过程中每两次测量点间距，δlj为所述稳斜段的钻进过程中每两次测量点间距。
5、可选地，所述基于所述硬岩地层包含的多个岩层的类型，确定与所述钻孔轨迹对应的至少一个钻孔设备，包括：确定每层岩层对应的硬度，根据所述硬度确定对应的钻孔设备，其中，不同硬度对应的钻孔设备不同。
6、可选地，所述确定经过所述钻孔后的岩层是否出现漏水区域，包括：若所述钻孔设备回收的钻井液容量小于预设钻井液容量，确定出现所述漏水区域。
7、可选地，所述多个岩层包括分层煤层、石炭系煤层或侏罗系煤层；所述方法还包括：若所述漏水区域对应的岩层为所述分层煤层，通过以下公式确定所述漏水区域：其中，hf1为所述分层煤层对应的漏水区域，m1为所述分层煤层的开采厚度；若所述漏水区域对应的岩层为所述石炭系煤层，通过以下公式确定所述漏水区域：其中，hf2为所述石炭系煤层对应的漏水区域，m2为所述石炭系煤层的开采厚度；若所述漏水区域对应的岩层为所述侏罗系煤层，通过以下公式确定所述漏水区域：hf3＝20m3±10，其中，hf3为所述侏罗系煤层对应的漏水区域，m3为所述侏罗系煤层的开采厚度。
8、可选地，在对所述漏水区域进行注浆之前，所述方法包括：响应于确定所述漏水区域的漏水量小于第一预设漏水量且大于等于第二预设漏水量，基于所述漏水量，对所述钻孔设备中的待注入浆液中的液体与第一固体的比例进行调整；响应于确定所述漏水区域的漏水量大于等于第一预设漏水量，在所述待注入浆液中加入第二固体，基于所述漏水量，对所述待注入浆液中的液体、第一固体与第二固体的比例进行调整。
9、可选地，所述水文地质信息包括每个岩层对应的岩层硬度；在利用至少一个钻孔设备，按照所述钻孔轨迹对所述硬岩地层中的多个岩层依次进行钻孔之前，所述方法包括：检测所述岩层的检测硬度；响应于确定所述检测硬度与所述检测硬度对应的岩层硬度的差值大于预设差值，基于所述差值，对所述岩层对应的钻孔设备进行调整。
10、可选地，在对所述漏水区域进行注浆之后，所述方法包括：对经过所述注浆后的漏水区域进行监测，响应于监测到所述注浆所用的浆液未能堵水，对所述浆液进行更换。
11、可选地，在对所述漏水区域进行注浆之后，所述方法还包括：确定所述钻孔设备回收的岩层碎屑的质量，响应于确定所述质量小于或等于预设质量，增加钻井液的稠度。
12、从上面所述可以看出，本申请提供的硬岩地层的注浆堵水方法，所述方法包括获取所述硬岩地层的水文地质信息和煤层信息。基于所述水文地质信息和所述煤层信息，确定所述硬岩地层的钻孔轨迹，通过钻孔轨迹的准确确定，为后续的钻孔的顺利进行奠定了基础。基于所述硬岩地层包含的多个岩层的类型，确定与所述钻孔轨迹对应的至少一个钻孔设备，确保了钻孔的高效进行。利用至少一个钻孔设备，按照所述钻孔轨迹对所述硬岩地层中的多个岩层依次进行钻孔，确保了钻孔的顺利进行。确定经过所述钻孔后的岩层是否出现漏水区域，若出现所述漏水区域，对所述漏水区域进行注浆，实现对漏水区域进行注浆封堵的目的，大幅降低了含水层的渗透系数，进而使得含水层的侧向涌水量大幅减少，实现了顶板水害与冲击地压灾害的协同防治，保障矿井的安全生产。
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1.一种硬岩地层的注浆堵水方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述硬岩地层的钻孔轨迹，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述硬岩地层的钻孔范围，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述硬岩地层包含的多个岩层的类型，确定与所述钻孔轨迹对应的至少一个钻孔设备，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定经过所述钻孔后的岩层是否出现漏水区域，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个岩层包括分层煤层、石炭系煤层或侏罗系煤层；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述漏水区域进行注浆之前，所述方法包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水文地质信息包括每个岩层对应的岩层硬度；
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述漏水区域进行注浆之后，所述方法包括：
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述漏水区域进行注浆之后，所述方法
...【技术特征摘要】
1.一种硬岩地层的注浆堵水方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述硬岩地层的钻孔轨迹，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述硬岩地层的钻孔范围，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述硬岩地层包含的多个岩层的类型，确定与所述钻孔轨迹对应的至少一个钻孔设备，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定经过所述钻孔后的岩层是否出现漏水区域，包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：曾一凡，杨维弘，王学军，吴志臣，魏新疆，庞凯，王志远，刘敬仪，包函，肖璇，刘学，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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