[发明专利]一种离层水疏放注浆方法

说明书

本发明公开了一种离层水疏放注浆方法，涉及矿山安全技术领域，包括以下步骤：首先确定采场上方的突水水源及含水层位置；然后利用覆岩力学机理分析含水层的力学参数，再采用物探方法对上覆岩层的各含水层进行水文地质分析，并从中选取出离层水供给水源的最大含水层作为目标含水层；随着回采工作面的开采，目标含水层下离层空间逐渐发育，对其进行井下钻孔疏水和地面钻孔离层注浆形成再生隔水层。本发明通过对离层水进行井下钻孔疏放和对离层空间进行地面钻孔注浆充填，从而使软岩层的断裂处重新被浆液充填，形成再生的隔水层，可有效防治离层水对井下巷道产生的危害；同时，浆液充填满离层空间，可控制覆岩运动，从而降低地表移动与变形。

技术领域

本发明涉及矿山安全技术领域，特别涉及一种离层水疏放注浆方法。

背景技术

近年来，以煤层顶板含水层为主要充水水源的水害事故日益增多，造成的人员伤亡约占3.9％，事故发生的频次约占8.8％，这其中没有统计未造成人员伤亡或重大经济损失的水害事故。顶板水害事故发生的原因除了顶板含水层(体)水通过采动裂隙、构造及钻孔等导入矿井造成灾害外，离层水害作为一种新的水害类型，给许多矿井造成重大损失和人员伤亡。

开采过程中煤层覆岩产生离层，一部分充水离层空间在受静水压力、应力或开采扰动作用等因素影响下，离层水体破裂并在短时间内溃入井下造成灾害。离层水害与常见的顶板水害事故比较，具有很明显的特点：离层的直接充水含水层富水性往往不足以支撑其较大的透水量，富水性弱或中等居多，透水前无任何征兆，瞬时水量较大破坏性强、总水量有限，持续时间短，机理复杂多样、难探查难治理等。

当前常用的离层水防治技术为利用采煤准备巷道进行超前疏干和从地面向离层空间打直通式导流孔。然后前一种方法由于采区还未开采，离层水也没有形成，使得疏水效率低下以及占用巷道。后一种方法投资过大，且疏水技术要求高，持续时间长，不能从根本上解决离层水向采空区冲水的潜在危机。

发明内容

本发明实施例提供了一种离层水疏放注浆方法，用以解决现有技术中存在的问题。

一种离层水疏放注浆方法，包括如下步骤：

步骤一、首先采用物探方法确定采场上方的各含水层位置突水水源位置，再采用含水层判别法确定含水层位置；

步骤二、利用覆岩力学机理分析各含水层的力学参数，再采用物探方法对上覆岩层的各含水层进行水文地质分析，并从中选取出离层空间的离层水供给水源的最大含水层作为目标含水层；

步骤三、随着回采工作面的开采，提前从准备工作面的巷道向目标含水层区的离层空间打多个钻孔，当目标含水层下离层空间开始发育且工作面推进距离为L时，对涌向离层空间的供给水量进行疏放，直到钻孔中水的输出水量趋近于零为止；

步骤四、同时提前从地面向下进行钻孔，打通注浆通道，当工作面推进距离为2L时，开始对离层空间及下部软岩的裂隙处进行注浆充填，直到离层空间充满浆液为止，从而形成再生的隔水层。

较佳地，所述步骤二中，选取出离层空间的离层水供给水源最大的含水层作为目标含水层，在首采工作面或准备工作面进行开采的过程中，该含水层下满足正在开始逐步离层发育。

较佳地，所述工作面之间采用煤柱护巷方式，工作面巷道之间留设保护煤柱的距离为20—30m。

较佳地，所述步骤三中，从井下向上部目标含水层下的离层空间打钻孔时，选择在准备工作面的准备巷道之中。

较佳地，所述地下疏水钻孔在准备巷道之中的分布范围根据目标含水层的岩层断裂角进行确定。

较佳地，所述步骤三中，根据目标含水层的富水性以及向离层空间供给水量的大小来确定打向离层空间的钻孔数，所述钻孔数为5—10个。