[发明专利]一种煤层底板高承压水冻结法防突开采方法有效
申请号: | 202110303828.4 | 申请日: | 2021-03-22 |
公开(公告)号: | CN112832769B | 公开(公告)日: | 2023-03-14 |
发明(设计)人: | 何青源;崔峰;陈梁;郝明;陈二亮 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学 |
主分类号: | E21C41/18 | 分类号: | E21C41/18;E21C37/00;E21F17/00;E21D11/38 |
代理公司: | 北京国坤专利代理事务所(普通合伙) 11491 | 代理人: | 张国栋 |
地址: | 22100*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 煤层 底板 高承压水 冻结 法防突 开采 方法 | ||
1.一种煤层底板高承压水冻结法防突开采方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、在回采巷道(2)内施工多个底板钻孔,探明开采区域内煤层底板高承压水(8)水文地质情况,获取煤层底板高承压水(8)层位以及区域边界;
b、在回采巷道(2)内施工制冷硐室(4),硐室间距为200m,硐室内安装制冷装置与制冷管路(7);
c、在回采巷道(2)内施工冻结钻孔(5),钻孔直径为100mm,钻孔间距为1.5m,冻结钻孔(5)终孔位置应超过含水层(9),超出距离不小于含水层(9)厚度的20%;
d、制冷装置通过制冷管路(7)与冻结钻孔(5)相连,对底板含水层(9)实施冻结,冻结帷幕宽度(11)不小于2m,在开采区域与煤层底板高承压水(8)相交的边界构建冻结帷幕(6),将煤层底板高承压水(8)与开采区域隔绝,防止回采期间煤层底板高承压水(8)向开采区域内排泄;
e、冻结工作完成后,在回采巷道(2)内布置抽排系统,将位于冻结帷幕(6)内的煤层底板高承压水(8)抽离开采区域,人为的降低开采区域内底板水流量以及水压力;
f、抽排工作完成后,工作面(1)准备回采,切眼内冻结钻孔(5)在工作面(1)回采前停止冻结,工作面(1)回采至距离两巷冻结钻孔(5)的10m位置时,该冻结钻孔(5)停止维护冻结,让其自然解冻,停采线至采区巷道(3)的冻结钻孔(5)待工作面(1)回采完毕后停止冻结。
2.根据权利要求1所述的一种煤层底板高承压水冻结法防突开采方法,其特征在于:所述的制冷硐室(4)位于巷道非回采侧煤壁,所述冻结钻孔(5)距离非回采侧煤壁距离为150mm,钻孔垂直打设。
3.根据权利要求1所述的一种煤层底板高承压水冻结法防突开采方法,其特征在于:所述的冻结钻孔(5)的积极冻结温度为-28℃—-30℃,且冻结时间不小于35d,维护冻结温度为-22℃—-25℃。
4.根据权利要求1所述的一种煤层底板高承压水冻结法防突开采方法,其特征在于:当开采区域底板均含有高承压水时,回采巷道(2)以及本工作面(1)对应采区巷道均需施工冻结钻孔(5),即冻结钻孔(5)构建的冻结帷幕(6)应包围整个开采区域边界,冻结完成后布置抽排系统抽离开采区域内煤层底板高承压水(8),阻断承压水向开采区域内排泄通道。
5.根据权利要求1所述的一种煤层底板高承压水冻结法防突开采方法,其特征在于:当开采区域底板部分区域分布高承压水时,只需要在煤层底板高承压水(8)与开采区域边界相交的位置施工冻结钻孔(5),构建冻结帷幕(6),冻结完成后布置抽排系统抽离开采区域内煤层底板高承压水(8),阻断地下水向开采区域内排泄。
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