[发明专利]一种工作面顶板离层水害的超前防治方法

权利要求书

1.一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，包括：

充水含水层疏降步骤，用于当离层空间与煤层顶板之间距离H₃大于工作面导水裂缝带发育高度H₄时，施工长距离定向钻孔将离层空间上的充水含水层水位疏降至安全水位；

离层空间注浆驱水步骤，用于当离层空间下伏隔水层的实际厚度小于离层空间下伏隔水层破断的临界厚度时：向离层空间注浆和/或对离层空间内的水体进行置换；

其中，先向离层空间中心位置施工钻孔，再沿工作面走向和倾向方向距离离层空间中心预定距离的位置依次施工若干钻孔，利用所述钻孔向离层空间注浆和/或对离层空间内的水体进行置换；

基于下式计算离层空间中心位置：

d＝L/2

w＝33.539(cosα-0.985)W(α≤9°)

w＝0.09W(α＞9°)

式中：d为离层空间中心与上一个垮落步距或切眼的距离；w为离层空间中心与下巷的距离；L为工作面已回采距离；α为煤层倾角；W为工作面倾向长度。

2.根据权利要求1所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，所述安全水位的水压为安全水压，所述安全水压基于下式确定：

P_安全＝T·M

式中，T为突水系数，M为离层空间下伏隔水层厚度。

3.根据权利要求1所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，基于下式计算离层空间下伏隔水层破断的临界厚度M_临界：

式中，T为突水系数，P为离层空间所承受的水压。

4.根据权利要求1所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，还包括：

离层水体靶向探放步骤，用于在下伏隔水层在达到极限破断距离前对离层空间内已形成的离层水体进行靶向探放。

5.根据权利要求4所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，当工作面初次来压时，基于下式计算极限破断距离：

式中：A为离层空间下伏隔水层的极限破断距；σ_t为隔水层的抗拉强度；γ为隔水层的容重；M为隔水层的厚度；P为离层水体的水压。

6.根据权利要求4所述的一种工作面顶板离层水害的超前防治方法，其特征在于，当工作面周期来压时，基于下式计算极限破断距离：

式中：A为离层空间下伏隔水层的极限破断距；σ_t为隔水层的抗拉强度；γ为隔水层的容重；M为隔水层的厚度；P为离层水体的水压。