[发明专利]一种煤矿区地面钻孔引导水源蓄存采空区的保水方法

权利要求书

1.一种煤矿区地面钻孔引导水源蓄存采空区的保水方法，其特征在于包括以下步骤：

a．在矿井各采煤区域的向下施工钻孔取芯，通过取芯样本获取各个钻孔处的覆岩信息，并从钻孔取岩样进行岩石物理力学参数测试，获得各岩层的弹性模量，抗拉强度，容重等参数信息；

b．利用关键层判别软件KSPB对各钻孔处覆岩关键层位置进行判别，从而确定钻孔处覆岩关键层位置；

c．根据确定的各钻孔处覆岩关键层位置，采用导水裂隙带高度的预计方法，通过覆岩主关键层位置与煤层采高的关系对采动覆岩导水裂隙带高度进行判断，从而获得各区域覆岩导水裂隙带高度H_d与基岩厚度H_j的大小关系；

d．根据各区域覆岩导水裂隙带高度H_d与基岩厚度H_j的大小关系，分别判断导水裂隙带是否沟通基岩顶界面，当导水裂隙带高度H_d大于等于基岩厚度H_j，则判断该区域导水裂隙带沟通基岩顶界面，无需施工引流钻孔，当导水裂隙带高度H_d小于基岩厚度H_j，则判断该区域判断导水裂隙带不沟通基岩顶界面，需要在该区域施工引流钻孔；

e．在需要施工引流钻孔区域内，根据地表地形和开采沉陷盆地的分布确定引流钻孔的施工位置，根据区域内煤层埋深和导水裂隙带高度H_d关系或随钻头注入的钻孔冲洗液突然漏失位置确定钻孔施工的深度，并根据需要在钻孔施工的同时构建引流水槽。

2.如权利要求1所述的煤矿区地面钻孔引导水源蓄存采空区的保水方法，其特征在于，所述确定水源引流钻孔的施工深度为煤层埋深H与导水裂隙带高度H_d之差h，或为随钻头钻孔注入用以冷却钻头的冲洗液在钻进至冲洗液突然从钻孔中快速漏失时的位置。

3.如权利要求1所述的煤矿区地面钻孔引导水源蓄存采空区的保水方法，其特征在于，所述确定引流钻孔的施工位置方法如下： 

若地表地形为平缓地形，在开采区域的中心位置即开采沉陷盆地中心处施工一个钻孔；

若地表地形为起伏较大的沟谷地形，则在便于水源的汇集的地势低洼处施工一个钻孔；如果区域内地表存在多个沟谷时，则在每个沟谷谷底施工一个钻孔或在沟谷间施工引流水槽，将水源汇集到地势最低处增强水源的汇集，并在地势最低处施工钻孔。

4.如权利要求1或3所述的煤矿区地面钻孔引导水源蓄存采空区的保水方法，其特征在于，所述引流钻孔施工方法为：

在表土层段施工直径130mm的钻孔，当钻进至基岩界面以下5~10m时，在钻孔中下套管进行表土封闭止沙，所述套管包括花管（1），花管（1）外包裹一层防止堵孔的滤水挡沙膜（2），所述基岩段钻孔施工为直径91mm的裸孔（3），钻孔施工后，在孔口上覆盖防止砂石、杂物堵孔的渗水盖板（4）。

5.如权利要求1或3所述的煤矿区地面钻孔引导水源蓄存采空区的保水方法，其特征在于，所述引流水槽为高强度PVC管，PVC管两端上设有封口用的滤水挡沙膜（2）。