[发明专利]一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法

权利要求书

1.一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，在煤层(1)开采前，测定浅部地层(4)的天然含水量W；

步骤二，在煤层(1)临采前，向即将开采的煤层(1)的区域注入磁化水，使得注入区域隔水土层(3)含水量处于塑限和液限之间；

步骤三：在煤层(1)开采后，向采煤工作面两侧注浆封堵裂缝；

步骤四，再测定浅部地层(4)的含水量，通过浅部地层(4)的含水量确定M点，M点为含水量为小于0.6W的点；

步骤五，再在所有M点对应的井下位置，从采空区(9)向岩石段(10)内实施负压传递钻孔(2)；

步骤六，对浅部地层(4)的水分漏失点施加荷载(5)；

步骤七，再对向隔水土层(3)注入磁化水，使得注入区域隔水土层(3)含水量处于塑限和液限之间；

步骤八，再调节采空区(9)的风压，使得采空区(9)为负压；

步骤九，利用采空区(9)的负压固结再造隔水土层(3)；

步骤十，固结再造隔水土层(3)完成后，去除地表所有荷载(5)。

2.根据权利要求1所述的一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，步骤一中，在煤层(1)开采之前，沿煤层(1)开采走向方向每隔10～20m，在深度为1～5m处获取浅部地层(4)的天然样品，并测试样品的含水量。

3.根据权利要求1所述的一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，步骤二中，煤层(1)每开采一个区域之前12小时以内，通过地表向即将开采煤层(1)的区域注入磁化水，注入区域隔水土层(3)含水量的含水量信息通过取样土工实验获取；所述磁化水是指水体在1特斯拉以上的磁场中循环30分钟以上所得到的水。

4.根据权利要求3所述的一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，所述步骤四中，对步骤二中取样地点的相同深度处再进行取样，测试样品的含水量为V，并记录同一地点含水量V小于0.6W的点，将同一地点含水量V小于0.6W的点记录为M点。

5.根据权利要求4所述的一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，所述步骤五具体为：在所有M点对应的井下位置，实施仰斜的负压传递钻孔(2)，负压传递钻孔(2)的目的层为隔水土层(3)的不同深度段，负压传递钻孔(2)涉及所有的深度段。

6.根据权利要求5所述的一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，所述负压传递钻孔(2)的直径为158～300mm，负压传递钻孔(2)的倾角为60°～90°，负压传递钻孔(2)在通过岩石段(10)时注浆加固2次成孔，2次成孔后，岩石段(10)冲洗液消耗量小于0.1L/(s﹒m)，钻孔完成后不封孔，并在钻孔内埋设塑性排水管，排水管两端均设置滤网。

7.根据权利要求4所述的一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，所述步骤六中，在M点处放置重物，其中，重物质量大于400公斤，且占地面积小于4平方米。

8.根据权利要求4所述的一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，步骤七具体为：在M点垂直投影区域的隔水土层(3)中再注入磁化水。

9.根据权利要求1所述的一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，所述步骤三具体为：煤层(1)完成开采后1～3个月内，在开切眼(7)和收作线(8)上方地层实施注浆钻孔(6)，并通过注浆钻孔(6)注入水泥浆液，直至开切眼(7)和收作线(8)裂隙中水泥材料注满涌出。

10.根据权利要求1所述的一种利用采空区负压再造隔水土层的保水采煤方法，其特征在于，步骤八中，调节采空区(9)的风压时，同时加强局部负压，使得负压传递钻孔(2)的局部负压达到10kpa以上；

步骤九中，固结再造隔水土层(3)过程中，当隔水土层(3)上方浅部地层(4)的含水量恢复到0.8倍的W以上，对负压传递钻孔(2)封孔。