[发明专利]大采深、大跨度综放采煤工作面顶板砂岩裂隙水探防方法

摘要

本发明公开了一种大采深、大跨度综放采煤工作面顶板砂岩裂隙水探防方法，其包括以下程序：采前物探探测、钻探验证、安全评价、推采监测、采后综合分析研究以确定大采深、大跨度工作面导水裂隙带发育规律及高度，指导井田内工作面回采砂岩裂隙水探测、防治。本发明以“采前物探探测、钻探验证、安全评价、推采监测、采后综合分析研究”为手段，有效解除大采深、大跨度综采综放工作面砂岩裂隙水水害威胁。

主权项

1.一种大采深、大跨度综放采煤工作面顶板砂岩裂隙水探防方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、采前物探探测，井工采煤工作面(101)形成后，利用井下超高密度三维电阻率方法对工作面上覆、巷道侧帮上方砂岩含水层富水区域探测，根据探测到的电阻率，划分开采工作面顶板、煤壁(106)上方顶板砂岩含水层富水异常区；步骤2、钻探验证，对物探异常区进行水文钻探验证，同步取得岩芯以备测试岩石力学参数，并利用三轴岩石力学试验机对砂岩裂隙含水层富水区进行疏放；当含水层涌水量大于5m3/h，将水疏干；步骤3、安全评价，对顶板岩芯岩样进行岩石力学试验，根据取得的岩石力学参数进行回采工作面采场顶底板数值模拟，利用数值模拟结果设计顶板导水裂隙带高度探测钻孔，观测回采工作面顶板原始裂隙发育情况；步骤4、水害威胁评价，依据物探、钻探结果，采用常规水害威胁评价方法评价砂岩裂隙含水层对工作面开采危险性；步骤5、动态监测，工作面每推采300m后，利用超高密度三维电阻率方法对采面前方(115)、后方采空区(107)顶板砂岩富水性探测，监测顶板砂岩富水区随采动围岩压力变化而运移，预防采空区滞后涌水；步骤6、采后导水裂隙带发育观测及综合分析，回采工作面推采至停采线(112)后，在停采线(112)外侧利用步骤3中数值模拟结果再次设计导水裂隙带发育探测钻孔(113)；根据顶板围岩运动理论，采空区上方岩层划分为冒落带(110)、裂隙带(109)、弯曲下沉带(108)，根据采动围岩运动理论的上三带理论，设计钻孔方位指向采空区上方(114)，倾角根据回采围岩运动数值模拟试验确定，利用双端封堵测漏、钻孔成像或超声波探测手段进行现场施工。