[发明专利]覆岩注水充填降低导高的保水开采方法

摘要

一种覆岩注水充填降低导高的保水开采方法，尤其适用于煤炭开采的水资源保护和地表沉陷控制。先获取覆岩相关地质资料，选择恰当的时机在合理的层位进行钻孔，并进行覆岩高压注水，通过离层区加压注水主动压实下部岩体，从而达到降低导水裂隙带发育高度的目的，间接增加了导高与含水层之间的隔水层厚度，提高了隔水层的阻水能力，实现了西部矿区高强度开采下的水资源保护，是煤矿绿色开采的重要组成部分。其方法简单、操作方便、实用性强、资金投入少、成本低且对含水层无污染，同时能够充分利用矿井排放的水资源，能够解决现有采矿中造成地下水大量流失、水质污染和保水效果差的问题。

主权项

1.一种覆岩注水充填降低导高的保水开采方法，其特征在于步骤如下：a. 首先通过水文地质勘探确定开采区域含水层位置及覆岩结构特征；b. 在待采工作面煤层（3）上方的地表（1）布置多个注水钻孔（7），并在注水钻孔（7）内全长安设钢质注水钻孔套管；其中第一个注水钻孔（7）布置在煤层（3）的当前采煤工作面中部，水平距离切眼40m～90m处，在沿工作面推进方向间隔布置注水钻孔（7）直至当前开采工作面的停采线；注水钻孔（7）由地面布置位置垂直下钻，下钻深度应位于正常开采的导高上方或需保护的含水层（2）层位中即注水层位；c. 在注水钻孔（7）处设置高压水泵（5），并利用螺纹法兰和不锈钢管组成的地面输水管路（6）将高压水泵（5）与注水钻孔套管紧固连接；d. 依照常规开采工艺进行工作面开采，开采前根据地质条件确定工作面合理宽度及留设区段隔离煤柱，当工作面推进至水平距离注水钻孔（7）10m‑30m处时，利用高压水泵（5）通过地面输水管路（6）向注水钻孔（7）中进行高压注水，将水注入覆岩；e. 利用设在高压水泵（5）出水口处的流量计读取向注水钻孔（7）中高压注水的注水量，当向覆岩注入水的总量达到采空区（4）体积的30%～45%时，停止注水；f. 关闭高压水泵（5），拆除地面输水管路（6），利用固结性材料对注水钻孔（7）进行封孔；g. 重复步骤c、d、e、f，每当工作面推进至距离下一个注水钻孔（7）10‑30m处时，便对相应注水钻孔（7）实施高压注水，直至完成所有注水钻孔（7）的注水及封孔工作，在该工作面回采的同时，掘进下一相邻工作面的回采巷道和切眼；h. 工作面回采完成后，通过下一相邻工作面已开掘的回采巷道向已完成回采的工作面上方覆岩处倾斜布置多个放水钻孔（10），多个放水钻孔（10）沿工作面推进方向间隔布置，放水钻孔（10）倾角为37°~ 42°，放水钻孔（10）钻至注水层位，利用放水钻孔（10）将注入覆岩的水排放至回采巷道水槽中并由井下排水系统排出地面，以消除突水隐患，放水同时，上覆岩层整体运动，裂隙再发育程度低，有效保护上覆含水层水资源；i. 重复步骤g和步骤h从而完成所有的待采煤层的保水开采。