[发明专利]一种巨厚富含水层井下定向钻孔区域导流布置方法

说明书

本发明公开一种巨厚富含水层井下定向钻孔区域导流布置方法，适用于矿井巨厚富含水层下工作面采前以及采中导流排水。在煤层顶板存在巨厚富含水层的区域，从采区四周的大巷处向远离采区的巨厚含水层分别打入多个定向钻孔，利用多个定向钻孔将含水区域包围起来形成一个闭环，之后对形成包围的定向钻孔致裂，增加出水通道，从而在定向钻孔中形成横向裂隙沟通巨厚富含水层，通过定向钻孔将巨厚含水层周围中的水进行安全排放，保证巨厚富含水层附近工作面的安全开采。其步骤简单，不拖延采区开采时间，排水方便，减少采区涌水量，避免定向钻孔与采区开采形成的导水裂隙带相沟通而导致采区透水。

技术领域

本发明涉及一种导流布置方法，适用于矿井巨厚富含水层下工作面采前以及采中导流排水使用的一种巨厚富含水层井下定向钻孔区域导流布置方法。

背景技术

近几年来伴随着煤炭行业的不断发展，煤炭仍然在我国的能源结构中占有主导地位，其在2019年一次能源生产和消费中所占据的比重分别在69％和58％。但随着煤矿开采深度的加深，水害治理工作已经成为煤矿安全开采的重中之重。矿井水害是煤矿重大自然灾害之一，严重威胁着煤矿安全生产。针对上述问题，当前大多数矿井一般是在井下布置专门的放水或吸水钻孔，或专门的疏水巷道，有计划、有步骤地疏干或降低含水层的水位和水压，改善井下作业条件，局部疏干地下水，改善井下作业条件。但伴随着工作面的推进需要不停的布置放水或吸水钻孔，大量使用会导致损耗时间长，影响采煤工作面的工作效率。因此本专利从这一角度出发，从采区四周向巨厚富含水层打定向钻孔，并采取水压致裂的方式沟通巨厚富含水层，使钻孔总涌水量达到未采取措施之前的采区涌水量，以使工作面达到安全开采条件的方法。

当前大多数矿井一般是在井下布置专门的放水或吸水钻孔，或专门的疏水巷道，有计划、有步骤地疏干或降低含水层的水位和水压，改善井下作业条件，局部疏干地下水，改善井下作业条件。但伴随着工作面的推进需要不停的布置放水或吸水钻孔，大量使用会导致损耗时间长，影响采煤工作面的工作效率。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种步骤简单，使用方便的巨厚富含水层井下定向钻孔区域导流布置方法。

为实现上述技术目的，本发明的一种巨厚富含水层井下定向钻孔区域导流布置方法，在煤层顶板存在巨厚富含水层的区域，从采区四周的大巷处向远离采区的巨厚含水层分别打入多个定向钻孔，利用多个定向钻孔将含水区域包围起来形成一个闭环，之后对形成包围的定向钻孔致裂，增加出水通道，从而在定向钻孔中形成横向裂隙沟通巨厚富含水层，通过定向钻孔将巨厚含水层周围中的水进行安全排放，保证巨厚富含水层附近工作面的安全开采。

具体步骤为：

a.在巨厚富含水层附近的工作面进行综采之前，从采区四周距离工作面100-150m的大巷处向巨厚含水层定向打多个定向钻孔，倒水钻孔为定向钻孔，从而利用水平设置的定向钻孔将含水区域包围起来；

b.对定向钻孔进行至裂，通过裂隙使定向钻孔与含水区域沟通，使含水区域中的水源顺着裂隙进入定向钻孔；

c.向定向钻孔中加入疏水材料，从而保证巨厚富含水层附近的工作面开挖后导致的岩层运动不会使定向钻孔闭合，使定向钻孔始终保有导水性；

d.利用定向钻孔抽采巨厚富含水层中的水，工作面开采后,由于定向钻孔与工作面距离较远，故可以保证因开采产生的新导水裂隙带和钻孔用以沟通含水区域的导水裂隙带之间不会沟通，从而避免了定向钻孔中的水导向采空区，防止采空区再次出现大量涌水，且不拖延采区开采时间。

进一步，通过向钻孔中注入高压水来使钻孔致裂，沟通巨厚含水层，增加出水通道，高压水中；或者使用射孔指向含水区域进行射孔至裂。

进一步，由于钻孔对上覆岩层移动的影响很小，因此只需要根据矿井自身情况来决定是否需要支护或者向巨厚含水层封堵或注浆回填防止地表沉降。