CN113622952A - 一种构造复杂区山青煤水害综合治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种构造复杂区山青煤水害综合治理方法，包括以下具体步骤：从治理目标层内的入窗点钻出一个水平分支孔，同时注入循环液，并记录相关数据；对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层的裂隙发育部位和连通性；当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固；注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进至施工完成。有益效果是实现对目标层含水层的注浆改造，增强煤层底板的完整性，进一步降低了煤层底板发生灾害性奥灰突水风险，工作效率大大提高，且保障了工作人员的安全；同时，也可以保护地下水资源，起到保水开采的作用。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿水害治理技术领域，具体涉及一种构造复杂区山青煤水害综合治理方法。
背景技术
大量煤矿突水案例表明，煤层底板突水绝大部分由构造引起，尤其是灾害性突水均由导水构造引起。实际上，所有煤矿企业都安全相关要求在采掘前进行了大量的物探、钻探以及防治水工作，但仍未能避免底板突水事故的发生。目前三维地震、井下瞬变电磁等综合物探及钻探技术均在煤矿企业得到了广泛应用，并取得了一定的效果。
随着矿井开采受煤层底板水害威胁的不断加大，井下底板注浆加固技术又在多个煤矿成功应用，并取得了良好的经济效益和社会效益。但由于物探结果的多解性和影响因素的复杂性，物探结果会存在假异常和真异常的遗漏。同时，由于底板注浆加固涉及到注浆扩散半径问题(实际上由于灰岩含水层岩溶裂隙发育的各向异性，很难实现对煤层底板的完全加固)。现状条件下无法杜绝煤层底板突水的根本原因是煤层底板存在规模较大的未探明的导水构造，即在静态环境下，目前探测技术无法探测的构造，包括断层、陷落柱、裂隙等。
近年来，为降低煤层底板突水风险在相应煤矿企业在煤层底板注浆加固改造方面投入大量资金，采掘前在地面预先对选择的目标层进行注浆改造—区域治理技术，取得了一定的效果。但现有区域治理技术盲目性较大，技术体系并不成熟，没有明确的一套治理技术体系，造成施工进度缓慢，无效进尺较多，经济成本高，治理效果差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种构造复杂区山青煤水害综合治理方法，旨在解决现有技术的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种构造复杂区山青煤水害综合治理方法，包括以下具体步骤：
S4：从治理目标层内的入窗点钻出一个水平分支孔，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固。
本发明的有益效果是：本发明对煤层水害进行综合治理，是解决煤层底板(即治理目标层)灾害性突水事故发生的有效途径。一方面，可以实现底板导水构造分布情况的精细探查，并利用注浆堵水技术对导水构造进行注浆加固，阻断奥灰含水层的垂向导水通道；另一方面，也可以实现对治理目标层含水层的注浆改造，增强煤层底板的完整性，进一步降低了煤层底板发生灾害性奥灰突水风险，从而可避免因煤层底板突水造成的地下水资源不必要的浪费，和因突水引发的水质污染等一系列环境问题，可有效缓解地下水位的持续下降，在最大程度上实现深部矿井煤炭资源保水绿色安全开采。该方案不仅可以大大提高了工作效率，降低工作成本；还可以进一步为井下工作人员提供安全保障，提升煤炭企业的社会形象，具有非常重大社会效益。同时，也可以保护地下水资源，起到保水开采的作用，也具有非常重大的环境效益。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，在所述步骤S4之前还包括步骤S2，对以往治理目标层的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案。
采用上述进一步方案的有益效果是通过对以往治理目标层的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案，有效提高后续治理的效果。
进一步，在所述步骤S2之前还包括步骤S1，根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层。
采用上述进一步方案的有益效果是根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层，为后续确定初步综合治理方案奠定基础。
进一步，在所述步骤S2和所述步骤S4之间还包括步骤S3，根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表选择合适位置施工钻孔口，并依次施工直孔段和造斜段至入窗点。
采用上述进一步方案的有益效果是在治理区的地表选择合适位置施工钻孔口，并依次施工直孔段和造斜段至入窗点，以便后续依次施工多个水平分支孔，施工更为方便。
进一步，在所述步骤S6之后还包括步骤S7，注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进；重复所述步骤4至所述步骤S6，及时调整综合治理方案至该水平分支孔施工完成。
采用上述进一步方案的有益效果是在施工过程中，根据突发状况不断的调整治理方案，获得最佳的治理方案，保证治理的效果。
进一步，根据所述步骤S7调整后的综合治理方案，重复所述步骤S4至所述步骤S6，依次从治理目标层内的入窗点钻出多个水平分支孔至施工完成。
采用上述进一步方案的有益效果是在施工过程中，根据突发状况不断的调整治理方案，后一个水平分支孔依据施工前一个水平分支孔调整后的方案施工，并不断调整，最终获得最佳的治理方案，保证治理的效果。
进一步，还包括步骤S8，对多个水平分支孔的施工效果进行验证。
采用上述进一步方案的有益效果是通过对多个水平分支孔的施工效果进行验证，进一步保证施工的效果，从而保证治理的效果。
进一步，所述步骤S8具体为在治理目标层重新施工一个水平分支孔，并判断是否有水，无水则判定为施工合格，有水则判定为不合格，并调整治理方案重新施工。
采用上述进一步方案的有益效果是验证方法简单，进一步保证施工的效果，从而保证治理的效果。
进一步，所述步骤S8具体为从开采的煤层向治理目标层直接施工贯穿的钻孔，并判断是否有水，无水则判定为施工合格，有水则判定为不合格，并调整治理方案重新施工。
采用上述进一步方案的有益效果是验证方法简单，进一步保证施工的效果，从而保证治理的效果。
进一步，所述步骤S4中所记录的相关数据包括钻时和钻效、岩性特征、循环液漏液量、是否卡钻及自然伽马值。
采用上述进一步方案的有益效果是数据记录简单，且根据上述数据能够有效判断是否打出层以及是否有垢糟和裂缝，判断方便快捷。
附图说明
图1为本发明的治理方法原理图；
图2为本发明中钻孔口、直孔段、造斜段以及多个水平分支孔的分布图；
图3为本发明中地下煤层的剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、钻孔口；2、直孔段；3、造斜段；4、水平分支孔；5、潜在出水点；6、治理目标层；7、出水通道；8、煤层；9、煤层潜在出水点；10、地表。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图3所示，本发明提供一种构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固。
上述多个水平分支孔4水平分布，且水平并排分布。
本发明对煤层8水害进行综合治理，是解决煤层底板(即治理目标层6)灾害性突水事故发生的有效途径。一方面，可以实现底板导水构造分布情况的精细探查，并利用注浆堵水技术对导水构造进行注浆加固，阻断奥灰含水层的垂向导水通道；另一方面，也可以实现对治理目标层6含水层的注浆改造，增强煤层底板的完整性，进一步降低了煤层底板发生灾害性奥灰突水风险，从而可避免因煤层底板突水造成的地下水资源不必要的浪费，和因突水引发的水质污染等一系列环境问题，可有效缓解地下水位的持续下降，在最大程度上实现深部矿井煤炭资源保水绿色安全开采。该方案不仅可以大大提高了工作效率，降低工作成本；还可以进一步为井下工作人员提供安全保障，提升煤炭企业的社会形象，具有非常重大社会效益。同时，也可以保护地下水资源，起到保水开采的作用，也具有非常重大的环境效益。
基于上述方案，煤层8通常位于治理目标层6的上方，且治理目标层6上间隔分布有多个潜在出水点5，同时煤层8上间隔分布有多个煤层潜在出水点9，每个多个煤层潜在出水点9与对应的潜在出水点5之间会形成出水通道7。
实施例1
在上述方法的基础上，本实施例中，在所述步骤S4之前还包括步骤S2，对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案。治理时，通过对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案，有效提高后续治理的效果。
基于上述方法，治理目标层6的确认通常是依据煤矿前期数据的积累，且上述相关地质信息通常包括：(1)含水层的深度和含水量，且含水量包括水位标高和富水性：(2)隔水层的岩性以及有效隔水层厚度等。
另外，上述形成的初步综合治理方案主要是确定布孔方案(水平定向钻孔方向、间距、数量、施工顺序)和注浆堵水技术与工艺(钻孔结构、材料选择、注浆参数等)。
基于上述方法，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例中，在所述步骤S2之前还包括步骤S1，根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6。治理时，根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6，为后续确定初步综合治理方案奠定基础。
基于上述方法，上述治理区的地质和水文地质条件通常包括地层的性质、含水层的深度和含水量以及隔水层的岩性以及有效隔水层厚度等。
基于上述方法，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S1：根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6；
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固。
实施例3
在实施例1至实施例2任一项的基础上，本实施例中，在所述步骤S2和所述步骤S4之间还包括步骤S3，根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点。治理时，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点，以便后续依次施工多个水平分支孔4，施工更为方便。
基于上述方案，上述钻孔口1位于地表10，直孔段2竖直分布，其上端与钻孔口1连通，造斜段3倾斜分布，其上端与直孔段2的下端连通，其下端与入窗点连通，入窗点与多个水平分支孔4的同一端分别连通，方便依次施工多个水平分支孔4。
上述钻孔口1、直孔段2、造斜段3及多个水平分支孔4均时通过钻机钻头进行施工出来的。
基于上述方法，在实施例1的基础上，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S3：根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固。
基于上述方法，在实施例2的基础上，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S1：根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6；
S3：根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固。
基于上述方法，在实施例1和实施例2的基础上，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S1：根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6；
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S3：根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固。
实施例4
在上述各实施方法的基础上，本实施例中，在所述步骤S6之后还包括步骤S7，注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进；重复所述步骤4至所述步骤S6，及时调整综合治理方案至该水平分支孔4施工完成。在施工过程中，根据突发状况不断的调整治理方案，获得最佳的治理方案，保证治理的效果。
基于上述方案，理想状态下一个水平分支孔4钻孔完成后再向该水平分支孔4注浆加固，但是通常情况下在钻孔的过程中会出现较大的裂缝，需要注浆加固，部分浆液流入缝隙内，部分浆液在该水平分支孔4内。因此，当该水平分支孔4分部注浆完成后，需要对该水平分支孔4内凝固的水泥进行扫孔，以便继续进行钻孔，但是缝隙内的水泥无需处理。
另外，在钻孔过程中，有可能会不断的出现裂缝，因此需要根据具体的情况不断的调整布孔方案和注浆工艺，确定最佳的治理方案。
基于上述方法，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S1：根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6；
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S3：根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固；
S7：注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进；重复所述步骤4至所述步骤S6，及时调整综合治理方案至该水平分支孔4施工完成。
实施例5
在实施例4的基础上，本实施例中，根据所述步骤S7调整后的综合治理方案，重复所述步骤S4至所述步骤S6，依次从治理目标层6内的入窗点钻出多个水平分支孔4至施工完成。在施工过程中，根据突发状况不断的调整治理方案，后一个水平分支孔4依据施工前一个水平分支孔4调整后的方案施工，并不断调整，最终获得最佳的治理方案，保证治理的效果。
基于上述方案，治理时，水平分支孔4的数量为多个，多个水平分支孔4水平并排分布，且步骤S2中确认多个水平分支孔4施工的顺利。例如，当水平分支孔4的数量为七个时，依次对七个水平分支孔4进行编号，可以先依次施工第一个、第三个、第五个及第七个水平分支孔4，然后再依次施工第二个、第四个和第六个水平分支孔4。
基于上述方法，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S1：根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6；
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S3：根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固；
S7：注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进；重复所述步骤4至所述步骤S6，及时调整综合治理方案至该水平分支孔4施工完成。
需要说明的是，相邻的两个水平分支孔4中，前一个水平分支孔4施工的过程中，工作人员会根据施工的具体情况不断的调整综合治理方案，后一个水平分支孔4在施工时则根据前一个水平分支孔4调整后的治理方案进行施工，并根据自身施工的具体情况不断的调整综合治理方案。因此，多个水平分支孔4在施工过程中，综合治理方案是根据具体施工情况不断的作出调整，最终形成一个较佳的治理方案，保证治理效果，提高煤矿施工的安全性能。
实施例6
在实施例5的基础上，本实施例还包括步骤S8，对多个水平分支孔4的施工效果进行验证，通过对多个水平分支孔4的施工效果进行验证，进一步保证施工的效果，从而保证治理的效果。
基于上述方法，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S1：根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6；
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S3：根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固；
S7：注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进；重复所述步骤4至所述步骤S6，及时调整综合治理方案至该水平分支孔4施工完成；
S8：对多个水平分支孔4的施工效果进行验证。
实施例7
在实施例6的基础上，本实施例中，所述步骤S8具体为在治理目标层6重新施工一个水平分支孔4，并判断是否有水，无水则判定为施工合格，有水则需要调整治理方案后重新施工治理，验证方法简单，进一步保证施工的效果，从而保证治理的效果。
基于上述方案，重新施工一个水平分支孔4，该水平分支孔4可以位于相邻的两个水平分支孔4之间，也可以贯穿部分或全部的水平分支孔4。
基于上述方法，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S1：根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6；
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S3：根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固；
S7：注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进；重复所述步骤4至所述步骤S6，及时调整综合治理方案至该水平分支孔4施工完成；
S8：对多个水平分支孔4的施工效果进行验证，即在治理目标层6重新施工一个水平分支孔4，并判断是否有水，无水则判定为施工合格，有水则需要重新施工治理。
实施例8
在实施例6的基础上，本实施例中，所述步骤S8具体为从开采的煤层8向治理目标层6直接施工贯穿的钻孔，并判断是否有水，无水则判定为施工合格，有水则需要调整治理方案后重新施工治理，验证方法简单，进一步保证施工的效果，从而保证治理的效果。
基于上述方法，本实施例所提供方法的具体步骤如下：
S1：根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6；
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S3：根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固；
S7：注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进；重复所述步骤4至所述步骤S6，及时调整综合治理方案至该水平分支孔4施工完成；
S8：对多个水平分支孔4的施工效果进行验证，即从开采的煤层8向治理目标层6直接施工贯穿的钻孔，并判断是否有水，无水则判定为施工合格，有水则需要重新施工治理。
实施例9
在实施例6的基础上，本实施例中，所述步骤S8具体为施工前对治理目标层6做物理探测，确定有水区域；施工完成后，在该区域再次做物理探测，并判断是否有水；无水则判定治理合格，有水则需要调整治理方案后重新治理。
实施例10
在上述各实施方法的基础上，本实施例中，所述步骤S4中所记录的相关数据包括钻时和钻效、岩性特征、循环液漏液量、是否卡钻及自然伽马值。数据记录简单，且根据上述数据能够有效判断是否打出层以及是否有垢糟和裂缝，判断方便快捷。
基于上述方法，上述几种数据的分析结果如下：
(1)当钻头的钻时和钻效发生变化时，表明钻头偏离治理目标层6或遇到垢糟。
(2)不同岩层其特性不同，当钻头钻出来的岩层不同时(肉眼观察)，表明钻头偏离治理目标层6或遇到垢糟。
(3)循环液消耗情况是根据循环液漏施量的多少判断垢糟裂隙的发育程度(裂隙大小)和导水性，如果循环液的漏施量没有变化，但是导水性增加，则表明钻头偏离治理目标层6或遇到垢糟。
(4)当钻孔不顺畅时，表明钻头偏离治理目标层6或遇到垢糟。
(5)不同岩层的自然伽马值不同，当自然伽马值发生变化时表示偏离治理目标层6或遇到垢糟。
施工过程中，出现上述任何一种情况工作人员都需要更改钻孔的路径，保证钻头始终在治理目标层6内。
本发明的工作原理如下：
S1：根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层6；
S2：对以往治理目标层6的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案；
S3：根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表10选择合适位置施工钻孔口1，并依次施工直孔段2和造斜段3至入窗点；
S4：从治理目标层6的入窗点钻出一个水平分支孔4，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层6的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固；
S7：注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进；重复所述步骤4至所述步骤S6，及时调整综合治理方案至该水平分支孔4施工完成；
S8：对多个水平分支孔4的施工效果进行验证。
本发明对煤层水害进行综合治理，是解决煤层底板(即治理目标层6)灾害性突水事故发生的有效途径。一方面，可以实现底板导水构造分布情况的精细探查，并利用注浆堵水技术对导水构造进行注浆加固，阻断奥灰含水层的垂向导水通道；另一方面，也可以实现对治理目标层6含水层的注浆改造，增强煤层底板的完整性，进一步降低了煤层底板发生灾害性奥灰突水风险，从而可避免因煤层底板突水造成的地下水资源不必要的浪费，和因突水引发的水质污染等一系列环境问题，可有效缓解地下水位的持续下降，在最大程度上实现深部矿井煤炭资源保水绿色安全开采。该方案不仅可以大大提高了工作效率，降低工作成本；还可以进一步为井下工作人员提供安全保障，提升煤炭企业的社会形象，具有非常重大社会效益。同时，也可以保护地下水资源，起到保水开采的作用，也具有非常重大的环境效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S4：从治理目标层(6)内的入窗点钻出一个水平分支孔(4)，同时注入循环液，并实时记录相关数据；
S5：对所记录的数据进行分析，并与已有数据进行对比，判定垂向导水构造发育部位、空间形态和规模大小以及治理目标层(6)的裂隙发育部位和连通性；
S6：当循环液漏失量异常时，则开始退钻进行注浆作业，对该区域进行注浆加固。
2.根据权利要求1所述的构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于：在所述步骤S4之前还包括步骤S2，对以往治理目标层(6)的相关地质信息进行分析研究，形成初步综合治理方案。
3.根据权利要求2所述的构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于：在所述步骤S2之前还包括步骤S1，根据治理目的和任务，并结合治理区的地质和水文地质条件，确定治理目标层(6)。
4.根据权利要求2所述的构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于：在所述步骤S2和所述步骤S4之间还包括步骤S3，根据所确定的初步综合治理方案，在治理区的地表(10)选择合适位置施工钻孔口(1)，并依次施工直孔段(2)和造斜段(3)至入窗点。
5.根据权利要求1-4任一项所述的构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于：在所述步骤S6之后还包括步骤S7，注浆达到预定压力后，停止注浆，并进行扫孔作业，继续钻进；重复所述步骤4至所述步骤S6，及时调整综合治理方案至该水平分支孔(4)施工完成。
6.根据权利要求5所述的构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于：根据所述步骤S7调整后的综合治理方案，重复所述步骤S4至所述步骤S6，依次从治理目标层(6)内的入窗点钻出多个水平分支孔(4)至施工完成。
7.根据权利要求6所述的构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于：还包括步骤S8，对多个水平分支孔(4)的施工效果进行验证。
8.根据权利要求7所述的构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于：所述步骤S8具体为在治理目标层(6)重新施工一个水平分支孔(4)，并判断是否有水，无水则判定为施工合格，有水则判定为不合格，并调整治理方案重新施工。
9.根据权利要求7所述的构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于：所述步骤S8具体为从开采的煤层(8)向治理目标层(6)直接施工贯穿的钻孔，并判断是否有水，无水则判定为施工合格，有水则判定为不合格，并调整治理方案重新施工。
10.根据权利要求1-4任一项所述的构造复杂区山青煤水害综合治理方法，其特征在于：所述步骤S4中所记录的相关数据包括钻时和钻效、岩性特征、循环液漏液量、是否卡钻及自然伽马值。
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