[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

说明书

本发明公开了一种同一厚煤层受小窑破坏整合矿井老空水防治方法，包括确定物探异常区；确定目标靶区；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；根据探查结果疏放老空水；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；工作面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。本发明充分利用了底板破坏带裂隙疏放老空水，为工作面安全回采奠定了透明地质保障，排除老空水害威胁，实现了超前、高效、安全、精准、实时、无盲区治理老空水。

技术领域

本发明涉及煤矿井下防治水技术领域，尤其涉及一种同一厚煤层受小窑破坏整合矿井老空水防治方法。

背景技术

中国是世界上最大的煤炭生产国，煤炭开采过程中常伴随瓦斯、煤尘、水、火和顶板5大灾害。针对老空水害问题1、阳泉矿务局和中国的NUDP项目在国内首次提议使用井下定向钻进技术，山西亚美大宁能源有限公司首次利用定向钻机成功疏放老空水。2、时晓、刘军利用空气潜孔锤跟管钻进工艺、反循环钻进技术探放老空水。3、李泉新、方俊、李子豪、曹主军、杨茂林等利用定向钻孔疏放老空水。4、薛国强、解海军、刘朋、于景邨、牟义、梁庆华、张本军、李文、闫长斌、李玉宝、段东、韩德品、程增庆、石刚、王东等采用地面和井下瞬变电磁、直流电法、探地雷达及无线电坑透等技术探测老空水，强调了井下物探方法优化组合的重要性。5、罗周全、陈立新、余乐文等利用三维激光探测系统对采空区进行精密探测。6、武强、靳德武等指出先钻探后物探的钻物探一体化探测技术，充分吸收了钻探和物探的优点。7、陆斌提出一种基于孔间地震密集动态探测的透明工作面方法。

陈建生提出不探明、不放净、不回采的老空水防治对策，钻孔布设坚持以透积水区的最低点为主。郭彦华对老空水害防治措施进行了等级划分。魏里阳提出待积水疏放完后，在已施工的探放水孔孔口安装压力表，以便及时发现老空区再次积水的情况。冯科技提出“物探先行-钻探疏放-巷探验证”的治理方案。1、王东、徐良才、张清鸿等提出建设防水闸门、防隔水煤柱和构筑防透墙的治理方法。2、倪向忠提出老空水防治包括资料收集、物探、钻探、水源判断、区别治理老空水、建立完善的排水系统6方面工作。3、赵金龙、刘军应用水质分析验证老空水是否疏放完毕。4、柴振军、王毅武、杨旭、闫明、张家峰、姬中奎、张永、乔宁等提出疏放上部老空水的技术。5、陈苏社采取在小窑泄水点附近巷道施工挡水人工坝体，在坝体上引出管路以利用。6、崔芳鹏、武强等分析了大兴煤矿、王家岭煤矿老窑透水事故的特征和形成机理。7、罗立平、孙魁、康显强、魏里阳等针对老空积水清晰的情形，从“充水水源、充水通道、聚水空间”三方面研究了老空水的形成机制，认为老空水多是由多种充水水源形成。8、发明专利CN111140279B公开了一种厚煤层上分层受小窑破坏老空水防治方法，利用地面、井下物探-常规钻孔-定向钻孔相结合防治老空水，实现了超前、远距离截引迎头老空水。9、发明专利 CN110609335A公开了一种基于多手段的残采区复杂条件探测方法，通过多种物探手段综合探测对比分析，实现残煤区积水情况精确探测。10、发明专利CN201810250858.1公开了基于井下束状定向钻孔的矿井老空水精确探放方法，将物探探查出的老空区范围作为定向钻孔的设计依据，利用定向钻孔探查老空区横向、轴向、垂向范围。

我国专家学者和工程技术人员在老空水害防治技术(钻探、物探、化探)、装备方面已取得了显著的成绩，形成了“查明、探清、放净、管控”的治理模式，执行“不探明、不放净、不回采”的防治对策，认识到防治老空水的根本方法是探放老空水。探查手段主要采用物探、钻探、化探、巷探等。探查流程为物探先行，钻探、巷探结合化探验证疏放老空水，也实现了先钻探后物探，充分利用孔间、孔内物探探查。防治措施主要为疏排法和隔离法。有学者提出多种物探手段优化组合探查老空水技术，亦有同一厚煤层上分层受小窑破坏利用常规钻孔结合定向钻孔治理迎头前方老空水，虽取得了一定的成绩，但未开展工作面内部、回采过程中的老空水治理，导致矿井安全生产仍潜在一定的老空水害威胁。针对整合矿井同一厚煤层受小窑破坏造成无序分布的老空区，治理此类老空水害一直是水害防治的技术难题。

发明内容