[发明专利]一种煤层底板水害防治方法

权利要求书

1.一种煤层底板水害防治方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：确定采煤工作面底板承压含水层的突水系数Ts，其中，突水系数Ts＝P/M，M为采煤工作面和底板承压含水层之间的隔水层的厚度，P为底板承压含水层对隔水层的压力；

步骤二：测定采煤工作面的温度Tc；

步骤三：在煤层开采前，从采煤工作面向底板承压含水层实施钻孔，在钻孔的过程中并对钻孔水位进行观测，直到钻孔钻到底板承压含水层，并取得底板承压含水层的水样，此时不进行钻孔封孔；

步骤四：依据步骤三中钻孔水文观测确定底板承压含水层的导升带；

步骤五：对步骤三中的水样进行天然温度测试获得该水样的实际温度Tz；

步骤六：采用步骤三中获取的水样，测定不同温度下底板承压含水层水的密度，测试范围为min(Tc，Tz)-5℃和max(Tc，Tz)+5℃之间每1℃测试测试水的密度；

步骤七：依据步骤六中获得测试水的最小密度对应的温度值，作为底板承压水温度变化的目标值T；

步骤八：对步骤四确定的导升带进行注浆，注浆钻孔采用步骤三中的钻孔，注入后对钻孔进行透孔，保持钻孔与底板承压含水层的水力联系；

步骤九：在煤层开采前对底板承压含水层的温度调整到目标值T；

步骤十：计算温度调整后工作面突水系数Ts1＝P1/M，其中P1＝W*g*h，其中g为重力加速度，W为底板承压含水层水的密度，h为底板承压含水层作用在隔水层底部的水位高度，通过步骤三中的测量获得；

步骤十一：如果Ts1小于等于临界突水系数Ts0，则可以开采采煤工作面中的煤层，采煤到相应钻孔位置时停止温度调节，并全面封孔；

如果Ts1大于临界突水系数Ts0，则首先需要对隔水层进行注浆改造，改造的厚度和浆液参数通过数值模拟获得；隔水层改造后，进行采煤，采煤到相应钻孔位置时停止温度调节，并全面封孔；

步骤十二：采煤工作面完成开采没有发生突水事故。

2.如权利要求1所述的一种煤层底板水害防治方法，其特征在于，采用钻孔柱状图确定采煤工作面和底板承压含水层之间的隔水层的厚度M和底板承压含水层对隔水层的压力P。

3.如权利要求1所述的一种煤层底板水害防治方法，其特征在于，在步骤二中，测温点至少3个，且包括采煤工作面的进风巷和回风巷，测温结果取平均值得到采煤工作面温度Tc。

4.如权利要求1所述的一种煤层底板水害防治方法，其特征在于，在步骤三中，钻孔钻探过程中每0.1～5m进行钻孔水位观测，相邻钻孔间距为10～40m。

5.如权利要求1所述的一种煤层底板水害防治方法，其特征在于，在步骤八中，注入浆液为黏土浆液，水与黏土的质量比为0.5:1～1:1。

6.如权利要求1所述的一种煤层底板水害防治方法，其特征在于，在步骤九中，温度调整利用温度补偿的方法，温度调整利用步骤八中的钻孔，在钻孔中埋设温度调整管，并封孔。