本發(fā)明是一種高水高排水害防治技術(shù)，尤其是一種煤礦井下使用的煤層為主含水層的高水高排水害防治方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)礦山突水問(wèn)題一直是制約礦山安全生產(chǎn)的重大技術(shù)難題。針對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已形成了防水煤巖柱留設(shè)、疏干降壓、巖層注漿改造等突水防治方法。

煤層為主含水層的水文地質(zhì)特征在煤礦中為首次發(fā)現(xiàn)，最大的特性就是煤層含水且涌水量大。以往的防水方法大都以煤層不含水或含水量很低為前提，針對(duì)高含水地質(zhì)區(qū)域無(wú)法實(shí)施，因而以往的防治水方法已不能適用。由于以往防治水技術(shù)多把煤層作為隔水層或弱含水層，因而不適用與此類礦井的水害防治，此類礦井水害防治技術(shù)國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)明確報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)上述技術(shù)的不足之處，提供一種方法簡(jiǎn)單，針對(duì)高含水煤層使用，防止突水效果好，適用于殊水文地質(zhì)狀況下煤層開(kāi)采的煤層為主含水層的高水高排水害防治方法。

技術(shù)內(nèi)容：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的煤層為主含水層的高水高排水害防治方法，包括如下步驟：

a.采用黃土、砂泥等材料填埋煤層為主含水層礦區(qū)的煤層露頭區(qū)；

b.根據(jù)需要在地面垂直向下開(kāi)鑿斜井直至煤層，然后從斜井下方順著煤層傾向掘進(jìn)大巷；

c.在大巷的掘進(jìn)起點(diǎn)處布置排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)的管路通過(guò)斜井延伸至地表；在大巷兩側(cè)分別對(duì)稱施工工作面a和工作面b，其中施工工作面a的方法為：垂直于巷道走向掘進(jìn)出工作面a高處煤層疏水巷道和工作面a運(yùn)煤巷道，連接工作面a高處煤層疏水巷道和工作面a運(yùn)煤巷道后構(gòu)成工作面a；施工工作面b的方法為：垂直于巷道走向掘進(jìn)出工作面b高處煤層疏水巷道和工作面b運(yùn)煤巷道，連接工作面b高處煤層疏水巷道和工作面b運(yùn)煤巷道構(gòu)成工作面b，掘進(jìn)過(guò)程中利用排水系統(tǒng)將煤層中的煤層水流經(jīng)大巷從斜井(11)排出；

d.分別在工作面a高處煤層疏水巷道和工作面b高處煤層疏水巷道的煤幫上部注漿，等待注漿凝固后分別形成工作面a注漿封堵墻和工作面b注漿封堵墻，從而防止地下水順煤層傾向在重力作用下由前部向煤層深部補(bǔ)充；

e.待煤層水被排水系統(tǒng)從斜井排放完畢后，對(duì)工作面a和工作面b進(jìn)行開(kāi)采，從而完成一段大巷的開(kāi)采；

f.重復(fù)步驟c，順著大巷走勢(shì)，在工作面a前分別垂直大巷走向掘進(jìn)工作面c回風(fēng)巷道和工作面c運(yùn)煤巷道從而構(gòu)成工作面c，在工作面b前分別垂直大巷走向掘進(jìn)工作面d回風(fēng)巷道和工作面d運(yùn)煤巷道，從而構(gòu)成工作面d，繼續(xù)對(duì)工作面c和工作面d的開(kāi)采；

g.重復(fù)步驟f，直至將大巷兩側(cè)的所有煤層開(kāi)采完畢。

所述大巷、高處煤層疏水巷道、高處煤層疏水巷道、工作面a運(yùn)煤巷道和工作面b運(yùn)煤巷道均需先打超前疏水鉆孔后掘進(jìn)，其中煤層水壓需要降至0.1mpa以下，涌水量需要降至100m³/h后才能掘進(jìn)。

所述工作面a注漿封堵墻、工作面b注漿封堵墻的寬度不小于3m。

有益效果：本發(fā)明運(yùn)用多學(xué)科交叉突破已有技術(shù)解決了煤層為主含水層水害防治問(wèn)題，既節(jié)約排水電耗，又保證安全，填補(bǔ)了煤層為主含水層這一特殊地質(zhì)條件下水害防治技術(shù)的空白。本發(fā)明通過(guò)鉆孔疏放水、注漿封堵解決直接在含水煤層中掘進(jìn)和回采涌水量過(guò)大的問(wèn)題，通過(guò)施工疏水鉆孔和高處疏水截水巷道對(duì)煤層進(jìn)行排水卸壓，為安全掘進(jìn)和回采提供了保障，有效地防治煤層為主含水層這一特殊水文地質(zhì)引起的突水和涌水量過(guò)大問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)安全掘進(jìn)和回采。通過(guò)本發(fā)明使得涌水量降至100m³/h以下，煤層水卸壓降至0.1mpa以下。本發(fā)明是解決煤層為主含水層水害防治的有效手段，方案設(shè)計(jì)合理，實(shí)際操作性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的煤層為主含水層高水高排水害防治方法使用時(shí)的地質(zhì)平面圖。

圖2是本發(fā)明煤層為主含水層高水高排水害防治方法使用時(shí)的地質(zhì)剖面圖。

圖中：1-工作面a高處煤層疏水巷道，2-工作面a注漿封堵墻，3-工作面b高處煤層疏水巷道，4-工作面b注漿封堵墻，5-工作面a運(yùn)煤巷道，6-工作面b運(yùn)煤巷道，7-工作面c回風(fēng)巷道，8-工作面c運(yùn)煤巷道，9-工作面d回風(fēng)巷道，10-工作面d運(yùn)煤巷道，11-斜井，12-大巷，13-煤層，14-煤層露頭區(qū)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述：

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的煤層為主含水層的高水高排水害防治方法，其包括如下步驟：

a.采用黃土、砂泥等材料填埋煤層為主含水層礦區(qū)的煤層露頭區(qū)14；

b.根據(jù)需要在地面垂直向下開(kāi)鑿斜井11直至煤層13，然后從斜井11下方順著煤層13傾向掘進(jìn)大巷12；

c.在大巷12的掘進(jìn)起點(diǎn)處布置排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)的管路通過(guò)斜井11延伸至地表；在大巷12兩側(cè)分別對(duì)稱施工工作面a和工作面b，其中施工工作面a的方法為：垂直于巷道12走向掘進(jìn)出工作面a高處煤層疏水巷道1和工作面a運(yùn)煤巷道5，連接工作面a高處煤層疏水巷道1和工作面a運(yùn)煤巷道5后構(gòu)成工作面a；施工工作面b的方法為：垂直于巷道12走向掘進(jìn)出工作面b高處煤層疏水巷道3和工作面b運(yùn)煤巷道6，連接工作面b高處煤層疏水巷道3和工作面b運(yùn)煤巷道6構(gòu)成工作面b，掘進(jìn)過(guò)程中利用排水系統(tǒng)將煤層中的煤層水流經(jīng)大巷12從斜井11排出；所述大巷12、高處煤層疏水巷道1、高處煤層疏水巷道3、工作面a運(yùn)煤巷道5和工作面b運(yùn)煤巷道6均需先打超前疏水鉆孔后掘進(jìn)，其中煤層水壓需要降至0.1mpa以下，涌水量需要降至100m³/h后才能掘進(jìn)；所述工作面a注漿封堵墻2、工作面b注漿封堵墻4的寬度不小于3m；

d.分別在工作面a高處煤層疏水巷道1和工作面b高處煤層疏水巷道3的煤幫上部注漿，等待注漿凝固后分別形成工作面a注漿封堵墻2和工作面b注漿封堵墻4，從而防止地下水順煤層傾向在重力作用下由前部向煤層13深部補(bǔ)充；

e.待煤層水被排水系統(tǒng)從斜井11排放完畢后，對(duì)工作面a和工作面b進(jìn)行開(kāi)采，從而完成一段大巷12的開(kāi)采；

f.重復(fù)步驟c，順著大巷12走勢(shì)，在工作面a前分別垂直大巷12走向掘進(jìn)工作面c回風(fēng)巷道7和工作面c運(yùn)煤巷道8從而構(gòu)成工作面c，在工作面b前分別垂直大巷12走向掘進(jìn)工作面d回風(fēng)巷道9和工作面d運(yùn)煤巷道10，從而構(gòu)成工作面d，繼續(xù)對(duì)工作面c和工作面d的開(kāi)采；

g.重復(fù)步驟f，直至將大巷12兩側(cè)的所有煤層開(kāi)采完畢。

實(shí)施例一

以某礦含水煤層井下掘進(jìn)和回采為例，該礦巷道布置如圖1所示，主采煤層同時(shí)為主含水層，埋深350m。揭煤時(shí)巷道涌水量達(dá)到320m³/h，最大為540m³/h，水壓最大為2.7mpa，流砂現(xiàn)象嚴(yán)重，致使礦井無(wú)法正常掘進(jìn)和回采。針對(duì)這種情況，通過(guò)向煤層施工疏水鉆孔和掘進(jìn)高處疏水巷道對(duì)煤層進(jìn)行排水卸壓，具體實(shí)施如下：

a.采用黃土、砂泥等材料填埋煤層露頭區(qū)14；

b.從地面開(kāi)鑿斜井11至煤層13，然后順煤層傾向掘進(jìn)大巷12；

c.垂直大巷12分別掘進(jìn)工作面a高處煤層疏水巷道1和工作面b高處煤層疏水巷道3，以及工作面a運(yùn)煤巷道5和工作面b運(yùn)煤巷道6，從而形成了工作面a和工作面b，煤層水流經(jīng)大巷12由排水系統(tǒng)從斜井11排出；

d.對(duì)工作面a和工作面b的高處煤層工作面a高處煤層疏水巷道1和工作面b高處煤層疏水巷道3的煤幫上部注漿，形成工作面a注漿封堵墻2和工作面b注漿封堵墻4；

e.待煤層水排放完畢后進(jìn)行工作面a和工作面b的開(kāi)采，并依此進(jìn)行其下部工作面c和工作面d的開(kāi)采；

大巷12、高處煤層疏水巷道1、高處煤層疏水巷道3、工作面a運(yùn)煤巷道5和工作面b運(yùn)煤巷道6均需先打超前疏水鉆孔后掘進(jìn)，且煤層水壓降至0.1mpa以下，涌水量降至100m³/h。

工作面a注漿封堵墻2和工作面b注漿封堵墻4的寬度應(yīng)不小于3m。