[发明专利]一种浅埋煤层注浆充填绿色采煤方法及其沉降观测装置

权利要求书

1.一种浅埋煤层注浆充填的采煤方法，其特征在于，操作步骤如下：

1）收集资料：收集采煤工作面地质资料，对工作面区域内地层岩性、构造以及水文地质资料做详细分析；

2）勘察地形：根据地层岩性，构造水文地质资料以及设计钻孔结构,钻孔深度根据水文地质资料，浅埋煤层两侧向下延伸至采空区煤层顶板冒落带之上、导水裂隙带发育最高点之下，浅埋煤层内向下延伸至煤层顶板离层带区域，所述钻孔在采煤区工作面每隔100m的水平距离设置，且钻孔在采煤区工作面的中线10~20m的距离错开分布，并在所述钻孔位置所在的表土层段匹配与钻孔口径相同的套管；在钻孔内注浆过程中，将钻孔液柱压力作为控制参数，根据钻孔液柱压力与地层压力，计算出设计压力，并作为注浆过程参考标准，所述设计压力=（地层压力-钻孔液柱压力）*富裕系数；富裕系数取1.2~1.5;

3）钻孔：在采煤工作面开采之前，依次在采煤工作面的注浆充填控制区域上方向煤层方向施工若干个钻孔,同时建立地面移动沉降观测系统，沿着水平采煤区工作面布设横向线，布设的横向线对称分布，沿垂直采煤区工作面布设纵向线，布设的纵向线对称分布，布设测点间距为15~30m，对于采煤区保护范围内的构筑物、公路、工厂设施，将布设测点所在的四角以及转角处的间距设置为10~20m;

4）注浆：工作面开始采煤时，距离钻孔20~50m开始注浆,工作面采煤回采结束后继续注浆，直至地面沉降稳定。

2.根据权利要求1所述的一种浅埋煤层注浆充填绿色采煤方法,其特征在于，所述步骤1）中，收集采煤区工作面的地质资料包括根据地质资料以及采取相邻或相近工作面的实际测量，分别计算出冒落带、导水裂隙带、以及弯曲下沉带的高度；分析采煤区工作面附近构造；分析采煤区工作面出水情况的水文地质资料；分析土壤厚度、以及基岩岩层的分层情况。

3.根据权利要求1所述的一种浅埋煤层注浆充填绿色采煤方法,其特征在于，所述布设横向线与纵向线采用徕卡TS06全站仪以及天王星-9800型GPS定位仪定位。

4.一种浅埋煤层注浆充填的沉降观测装置，包括支撑板（1）、指示杆（2）与沉降观测装置（3），其特征在于，所述支撑板（1）上设有第一支撑杆（11），第一支撑杆（11）的末端垂直设有顶板（12），顶板（12）的末端设有连接块（121），连接块（121）上设有指示杆（2），第一支撑杆（11）与沉降观测装置（3）活动连接；

所述沉降观测装置（3）包括垫板（31）、第二支撑杆（32）、杆套（34）与测量杆（35），所述垫板（31）上垂直设有第二支撑杆（32），第二支撑杆（32）的表面焊接有连接杆（33），连接杆（33）的末端设有杆套（34），杆套（34）活动套设在第一支撑杆（11）的表面，所述第二支撑杆（32）的末端垂直设有卡板（36），卡板（36）上垂直设有测量杆（35），测量杆（35）位于指示杆（2）的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种浅埋煤层注浆充填的沉降观测装置,其特征在于，所述测量杆（35）的末端设有挡块（351），挡块（351）活动卡设在指示杆（2）上，所述卡板（36）的上表面设有弹簧（361），弹簧（361）的上端与顶板（12）的一端相连接。