[发明专利]同一厚煤层受小窑破坏整合矿井老空水防治方法

权利要求书

1.同一厚煤层受小窑破坏整合矿井老空水防治方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、确定采区老空水赋存的物探异常区；采取地面电法类、地震类物探方法探查老空区的分布位置和富水性，将采区老空水赋存的物探异常区作为煤矿井下定向钻孔的目标靶区；

步骤二、依据步骤一确定的煤矿井下定向钻孔的目标靶区，根据煤矿井下定向钻机的钻进性能和采掘规划，在已有巷道或在采区低位施工措施巷布置钻场；所述钻场内的钻孔孔口标高低于所述目标靶区的标高，利用煤矿井下长距离近水平定向钻孔顺煤层底板自下而上钻进以超前疏放物探已查明的老空水，所述定向钻孔的轨迹应在老空区底板破坏带的范围内钻进，视疏放水情况再次调整钻孔轨迹或侧钻开分支进入老空区继续疏放水；

步骤三、待工作面内老空物探异常区探放明晰后，开始在采区内掘进巷道，利用瞬变电磁法和高密度直流电法探查巷道迎头前方老空富水异常区；

步骤四、若步骤三探查结果表明巷道迎头前方无老空富水异常区，则在巷道迎头成组布设探放水常规钻孔以进行钻探验证，且对每个钻孔进行单点测斜，并利用巷道掘进超前探测保障系统对比实钻轨迹与设计轨迹的误差；若误差较大，存在探查盲区，则利用巷道掘进超前探测保障系统自动增加探查钻孔；若钻探验证无异常，则允许巷道掘进，按照探水-掘进-探水循环作业的方式治理巷道掘进过程中的老空水；

步骤五、若步骤三中探查结果表明巷道迎头前方存在老空富水异常区，则按照步骤四中的常规钻孔方式探查，或利用巷道掘进超前探测保障系统根据钻孔探查揭露老空区以及钻孔涌水情况构建老空区三维空间形态，依据老空区三维空间形态增加探查钻孔，若钻孔出现涌水，亦或步骤四中钻探验证出现涌水，当钻孔涌水量较小，且衰减较快，判断为静储量时，则采用常规钻孔继续疏放老空水，并视水量衰减情况，在疏放水过程中采取物探和钻探多次相互验证，若物探和钻探均无异常，则巷道可安全掘进，按照探水-掘进-探水循环作业的方式治理巷道掘进过程中的老空水害，若仍有异常区，则再次利用常规钻孔和物探多次相互验证探查，直至排除异常；

步骤六、若步骤五中常规钻孔疏放水量长期稳定，水位长时间无法下降，说明老空水存在动态补给，此时采取在采区低位利用远距离定向钻孔顺煤层底板自下而上钻进至老空区以截引老空动态补给水源，待定向钻孔成功进入老空区后，利用定向钻孔和常规钻孔共同疏放老空水，且疏放水过程中仍采取多次物探和钻探相互验证，分析多次物探结果的强富水异常叠加区的面积变化，直至巷道迎头的常规钻孔涌水量和水压均降为0时，再次采取物探探查巷道迎头前方的强富水异常区，通过对比多次不同疏放水阶段的物探强富水异常区面积变化，综合钻探和物探结果，确保巷道迎头前方老空水彻底疏放干净，则再次按照步骤三到步骤六正常掘进巷道，即按照探水-掘进-探水循环作业的方式实时治理老空水，直至巷道系统形成；

步骤七、待工作面巷道系统形成后，在巷道内利用音频电透视技术探查工作面内及煤层顶底板岩层内的富水区分布情况，利用无线电波透视技术探查工作面内煤层和构造的发育情况；

步骤八、针对步骤七中探查的物探富水异常区和地质异常区设计物探验证常规钻孔，此类钻孔设计为全覆盖物探异常区，且均须测量钻孔轨迹，确保无盲区探查；

步骤九、待巷道系统形成后，自工作面切眼至停采线，每间隔20m设计一组钻孔，钻孔设计自标高相对低的巷道钻进至标高相对高的巷道，即钻孔设计贯穿整个工作面，每组设计5个钻孔，其中1个钻孔沿煤层倾角钻进，以探查下分层老空区，另外4个钻孔平面上分别间隔50m探查上分层老空区，终孔位置设计为煤层顶板，5个钻孔贯穿整个工作面，实现全覆盖探查；全覆盖探查钻孔和步骤八中的物探验证钻孔同时设计、施工，以充分利用钻孔；

步骤十、待工作面内老空水完全探放明晰后，工作面开始回采，回采过程中采取超前短探、超前预判、巷探和疏放动态老空水技术，全面保障工作面实时安全回采。

2.按照权利要求1所述的同一厚煤层受小窑破坏整合矿井老空水防治方法，其特征在于：步骤二中所述长距离近水平定向钻孔采用钻孔轨迹为套管段、直线段、弯曲段、直线段、弯曲段、直线段的6段式弧形结构，所述钻孔轨迹先钻进至老空区底板破碎带层位，利用底板破碎裂隙先行疏放老空水，待孔内涌水量降低为0时，依据钻孔疏放水结果初步判断老空区位置和积水量，之后再次利用定向钻具配套宽翼片螺旋钻具正常或侧钻开分支钻进至老空区内部以疏放水。