[发明专利]化学软化碳酸盐岩促进采动裂隙自修复的保水方法有效
| 申请号： | 201810444777.5 | 申请日： | 2018-05-10 |
| 公开（公告）号： | CN108590717B | 公开（公告）日： | 2019-11-26 |
| 发明（设计）人： | 鞠金峰;李全生;许家林;毛小松 | 申请（专利权）人： | 中国矿业大学 |
| 主分类号： | E21D11/38 | 分类号： | E21D11/38;E21D9/00 |
| 代理公司： | 32249 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) | 代理人： | 杨晓玲<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
| 地址： | 221116 江苏省徐*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种化学软化碳酸盐岩促进采动裂隙自修复的保水方法，适用于煤炭开采水资源保护与矿井水害防治技术领域。确认开采区域内覆岩导水裂隙带沟通地层含水层的分布范围信息和富含碳酸盐岩矿物的岩层信息；在开采区域中由地表向处于导水裂隙带范围内、地层含水层以下富含碳酸盐岩矿物的目标岩层中施工钻孔，通过钻孔向目标岩层裂隙中注入软化剂，使软化剂与目标岩层中的碳酸盐岩矿物充分反应，使碳酸盐岩软化，促使岩体中的张拉裂隙在采动地层应力的作用下逐步发生闭合，降低其导水能力，实现采动裂隙的人工促进自修复和地下含水层保护。其步骤简单，效果可靠，实用性强。 | ||
| 搜索关键词： | 碳酸盐岩 裂隙 采动 自修复 矿物 软化 岩层 导水裂隙带 含水层 软化剂 钻孔 保水 富含 地层 地下含水层 水资源保护 地层应力 范围信息 矿井水害 煤炭开采 岩层裂隙 岩层信息 闭合 导水 覆岩 岩体 张拉 地表 防治 施工 | ||
【主权项】：
1.一种化学软化碳酸盐岩促进采动裂隙自修复的保水方法，其特征在于：根据具体开采条件下采动覆岩导水裂隙带的发育特征，确定开采区域内覆岩导水裂隙带沟通地层含水层的分布范围信息，同时获取富含碳酸盐岩矿物岩层的信息；在导水裂隙带沟通地层含水层的开采区域中由地表向处于导水裂隙带范围内、地层含水层以下富含碳酸盐岩的目标岩层中施工钻孔，富含碳酸盐岩的目标岩层中存在大量裂隙分布，通过钻孔向目标岩层裂隙中注入化学软化剂，使化学软化剂与目标岩层中的碳酸盐岩矿物充分反应，从而促进碳酸盐岩的岩体结构软化，促使岩体中的张拉裂隙在采动地层应力的作用下逐步发生闭合，降低其导水能力，实现采动裂隙的人工促进自修复和地下含水层保护；/n具体步骤如下：/na．在开采区域上方利用地质钻孔柱状判断地层含水层位置，同时结合覆岩导水裂隙带高度判断地层含水层受采动破坏的采煤区域；若导水裂隙带高度范围内存在含水层，则判断对应区域导水裂隙带已沟通含水层，需要进行保水修复施工，若导水裂隙带高度范围内不存在含水层，则无需进行保水修复施工；/nb．对需要进行保水修复处进行施工：在导水裂隙带已沟通含水层的开采区域中，对相对应的导水裂隙带范围内、含水层以下的各岩层进行取样，并测试各岩层的矿物成分，从而确定出富含碳酸盐岩矿物的目标岩层；/nc．在导水裂隙带沟通地层含水层的采区对应地表向下施工软化剂注入钻孔，钻孔类型可根据地表的施工条件来确定：若开采区域对应地表具备钻场布置的施工条件，则选择采用地表垂直钻孔；否则需要选择在开采区域之外的地表合适位置布置钻场施工水平定向钻孔；/nd.向软化剂注入钻孔中注入易于碳酸盐岩矿物发生反应的化学软化剂，使化学软化剂与目标岩层中的碳酸盐岩矿物充分反应，促使碳酸盐岩的岩体结构发生塑性流变，塑性流变后的碳酸盐岩岩层在采动地层水平应力的挤压和采动地层垂直应力的压实双重作用下，使处于目标岩层中的压裂裂隙和张拉裂隙逐渐闭合，从而有效降低张拉裂隙区岩层的导水能力，实现采动裂隙的人工促进自修复和地下含水层保护。/n
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