[发明专利]一种煤层开采底板灰岩水防治方法

说明书

一种煤层开采底板灰岩水防治方法，可解决我国石炭二叠系煤炭资源开采过程中，容易发生底板灰岩水害的技术问题。包括以下步骤：S100、煤层底板灰岩水文地质条件综合勘探；S200、划分煤层底板灰岩岩溶含、隔水层位置，确定实施改造具体层位；S300、根据具体层位实施注浆改造和疏水降压；S400、采用物探对煤层底板垂向导水通道进行探测，然后注浆封堵；S500、基于注浆改造层进行探测验证与钻探取芯分析相结合，综合评价注浆和治理效果，确定安全开采可行性。本发明在煤层底板灰岩水文地质条件综合勘探基础上划分出底板灰岩岩溶含、隔水层，并确定实施改造具体层位，实施注浆改造与疏水降压，并采用物探对通道进行探测，然后注浆封堵。最后采用突水系数、数值模拟、物探与钻探检测多种方法综合评价，确定安全开采可行性。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种煤层开采底板灰岩水防治方法。

背景技术

在我国石炭二叠系煤炭资源开采过程中，灰岩水害一直是威胁其安全的重要灾源之一。一旦突水，不仅给矿山安全生产造成危害，同时也导致重大的经济损失。据统计，上世纪五十年代至今，我国北方煤矿山西组与太原组煤层开采时，因灰岩含水层突水近1300余次，其中淹井事故发生200余次，造成极大经济损失与人员伤亡事故。近年来，随着浅部资源逐渐枯竭，煤炭资源开采不断向深部拓展，深部灰岩含水层水压不断增大，煤炭开采受灰岩岩溶水威胁程度逐渐增加，灰岩水害问题已经成为深部矿井生产重大安全隐患之一；而淮南煤田地处华北板块南缘，其灰岩沉积特征有着与华北板块其他地方相似特点，同时也存在着自身的特点，如弱富水、少补给、联通差等特点。

发明内容

本发明提出的一种开采底板灰岩水防治方法，可解决在我国石炭二叠系煤炭资源开采过程中，容易发生灰岩水害的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种开采底板灰岩水防治方法，包括以下步骤：

S100、煤层底板灰岩水文地质条件综合勘探；

S200、划分煤层底板灰岩岩溶含、隔水层位置，确定实施改造具体层位；

S300、根据步骤S200中的具体层位实施注浆改造和疏水降压；

S400、采用物探对煤层底板垂向导水通道进行探测，然后进行注浆封堵；

S500、基于步骤S300、S400注浆改造层进行探测验证与钻探取芯分析相结合，综合评价注浆和治理效果，确定安全开采可行性。

进一步的，所述步骤S100煤层底板灰岩水文地质条件综合勘探；包括：

通过煤层底板灰岩水文地质勘探及矿井开采对灰岩岩溶揭露，对比分析可溶岩层富水性和渗透性差异性，确定其边界条件，科学划分出含水层和隔水层的结构。

进一步的，所述S300根据步骤S200中的具体层位实施注浆改造和疏水降压；包括：

S301、针对含水层，通过底板注浆，堵塞局部通道，增强底板岩石力学强度，形成了人工再造隔水关键层；

S302、针对含水层水压较高情况，采用局部疏放，在井下施工疏放钻孔，实施疏水降压，降低含水层水位，从而达到降低水压效果。

进一步的，所述S400采用物探对煤层通道进行探测，然后进行注浆封堵；包括：

对垂向集中通道，包括断层、陷落柱进行探测，并对导水通道进行注浆封堵，形成足够高度和强度的止水塞。

进一步的，所述S500、基于步骤S400注浆改造层进行探测验证与钻探取芯分析相结合，综合评价注浆和治理效果，确定安全开采可行性；包括：