[发明专利]一种矿井老突水点封堵方法

说明书

本发明公开了一种矿井老突水点封堵方法，包括：老突水点位于封闭工作面或巷道中，基于老突水点附近区域的地质条件和水文地质条件，确定老突水点下伏岩层中具有薄层含水层；通过水质化验分析突水水源，根据老突水点附近区域地质构造特征查找薄层含水层突水受补给的通道；在薄层含水层与导水通道相交位置附近上方地表布置定向钻孔开孔点，由地表向薄层含水层施工定向钻孔；利用定向钻孔垂直段在破碎带投注骨料，水平段在薄层含水层进行小帷幕注浆，封堵导水通道；通过强含水层的水位、突水点水量及矿井排水量进行封堵效果评价。本发明克服了现有封堵技术揭露构造和注浆段成点状、注浆效果不理想的缺点，可从根源上对老突水点进行封堵。

技术领域

本发明涉及矿井老突水点封堵技术领域，尤其涉及一种矿井老突水点封堵方法。

背景技术

矿井出水点的存在，通常给煤炭企业带来了很大负担，一方面为了保证矿井正常生产，每年需要在排水设备、排水电费、人力成本方面投入大量资金，极大地增加了企业的生产运营成本；另一方面大量的地下水资源不断地排至地表，也造成了地下水资源的巨大浪费。许多老矿区在上世纪七八十年代发生过突水，由于突水点突水时间长，水文地质条件复杂、技术资料不全、准确位置难确定、技术装备水平落后等原因，以往探测、治理技术和水平在如此复杂的地质环境下导致部分老水点无法封堵或堵水率较低，并且人员、设备不能到达井下老突水点位置，难以实现彻底封堵老突水点的终极目标。多处尚未完全治理的老突水点涌水量较大时，将成为威胁矿井安全生产的主要隐患。

目前，针对矿井老突水点长期突水、排水，造成水资源浪费问题，现有技术通常采用地面直孔或斜孔进行帷幕注浆堵水，直孔或斜孔注浆是以钻孔为中心形成竖状的注浆体，连接一起形成帷幕挡水墙。

由于老突水点在井下难以实现封堵，现有技术采用地面钻孔注浆堵水时无效进尺多、投资大，并且针对分散突水点过水段长及采用现有的封堵方法无法进行有效封堵。

因此，如何提供一种有效封堵老突水点的封堵方法，成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供了一种矿井老突水点封堵方法，以解决上述问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种矿井老突水点封堵方法，包括如下步骤：

步骤A)，老突水点位于封闭工作面或巷道中，基于老突水点附近区域的地质条件和水文地质条件，确定所述老突水点下伏岩层中具有薄层含水层；

步骤B)，通过水质化验分析突水水源，并根据老突水点附近区域地质构造特征查找薄层含水层突水受补给的通道；

步骤C)，在所述薄层含水层与导水通道相交位置附近上方地表布置定向钻孔开孔点，由地表向薄层含水层施工定向钻孔；

步骤D)，通过边钻边探的方式，利用定向钻孔垂直段在破碎带投注骨料，水平段在薄层含水层进行小帷幕注浆，封堵导水通道；

步骤E)，通过强含水层的水位、突水点水量及矿井排水量进行封堵效果评价。

进一步的，在所述步骤B)中，所述水质化验为通过对强含水层的地面观测孔中投放无污染的化学物，每12个小时采取老突水点水样一次，测定水化学成分来源于所述的强含水层中，确定薄层含水层与下部强含水层导通。

进一步的，在所述步骤B)中，根据老突水点附近区域地质构造特征，判定所述薄层含水层受强含水层补给的导水通道为断裂构造，并确定所述导水通道所在的位置。

进一步的，在所述步骤C)中，地表定向钻孔开孔点与老突水点位于断裂带的同一侧，所述定向钻孔的水平段与断裂面间距在20m至40m之间，所述水平段位于薄层含水层中间位置贯穿薄层含水层，与断裂构造走向平行。

进一步的，在所述步骤C)中，地表定向钻孔终孔位置位于断裂带端点外部30m至50m之间。