CN114837556A - 一种基于区域治理的双层水害治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区域治理的双层水害治理方法，包括：步骤A)，分析治理区域的水文地质条件：从分析治理区域含水层的参数入手，在开采煤层受煤系薄层灰岩含水层威胁且存在隐伏垂向导水通道水文地质条件前提下，分析治理区域水文地质条件的所属情况；步骤B)，基于地面区域治理技术的治理方案布置技术方法：针对不同情况的水文地质条件设置相应的布孔方式，彻底解除奥灰含水层和煤系薄层灰岩含水层对开采的威胁。本发明采用该钻孔布置技术方法创造性地解决了水文地质条件复杂矿井面临的近距离双层水害治理的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿水害治理技术领域，尤其涉及一种基于区域治理的双层水害治理方法。
背景技术
煤矿水害地面区域探查治理技术，有效解决了煤矿承压含水层突水多发的水害防治技术难题，在全国邯邢矿区、河南焦作矿区、淮北矿区等多个大水矿区得到推广和应用，保证了矿井安全开采，取得了良好的经济效益和社会效益。该技术在全国大水矿区得到了广泛推广。但水文地质条件极为复杂的矿区往往受多层水害威胁，不仅受煤系基地巨厚奥陶系灰岩含水层的威胁，而且还受煤系薄层灰岩含水层的威胁，对这类煤矿水害如何高效经济地进行治理，为开采安全提供技术保障，也是一项需要解决的煤矿防治水技术问题。
因此，如何提供一种有效治理煤矿双层水害的治理方法，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基于区域治理的双层水害治理方法，以解决上述问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种基于区域治理的双层水害治理方法，包括如下步骤：
步骤A)，分析治理区域的水文地质条件：从分析治理区域含水层的参数入手，在开采煤层受煤系薄层灰岩含水层威胁且存在隐伏垂向导水通道水文地质条件前提下，分析治理区域水文地质条件的所属情况；
步骤B)，基于地面区域治理技术的治理方案布置技术方法：针对不同情况的水文地质条件设置相应的布孔方式，彻底解除奥灰含水层和煤系薄层灰岩含水层对开采的威胁。
进一步的，在所述步骤A)中，参数包括富水性，水位，单位涌水量，补给条件，地质构造发育情况，隔水层厚度、岩性以及开采煤层突水系数。
进一步的，在所述步骤A)中，治理区域水文地质条件的所属情况分为两种，第一种情况：煤系薄层灰岩含水层突水系数小于0.06MPa/m、煤系基地奥灰含水层突水系数大于0.06MPa/m；第二种情况：煤系薄层灰岩含水层突水系数大于0.06MPa/m、煤系基底奥灰含水层突水系数大于0.06MPa/m。
进一步的，针对第一种情况采用以治理奥灰含水层为主，兼顾治理薄层灰岩含水层的布孔方式，利用同一主孔，布置不同层位顺层水平孔，奥灰含水层顺层水平孔间距为40-60m，煤系薄层灰岩含水层顺层水平孔间距为80-100m。
进一步的，针对第二种情况采用以治理薄层灰岩含水层为主，兼顾治理奥灰含水层的布孔方式，利用同一主孔，布置不同层位顺层水平孔，薄层灰含水层顺层水平孔间距为20-40m，奥灰含水层顺层水平孔间距为80-100m。
进一步的，针对第二种情况,同时在煤层底板隔水层构造密集发育地段、水位异常区、水位及水温高、隔水层薄的地段、向背斜轴部垂向裂隙发育地段的奥灰层位布置一些顺层水平分支孔，对奥灰顶部含水层进行探查加固和治理。
进一步的，还包括步骤C)，对于区域治理构造发育地段的重点地段和区域进行治理效果验证。
本发明公开的一种基于区域治理的双层水害治理方法，具有以下有益效果：
本发明采用该钻孔布置技术方法创造性地解决了水文地质条件复杂矿井面临的近距离双层水害治理的技术难题，其布孔方案具有超前和创新性，从治理方案钻孔布置开始，就采取有目的的主动的治理思路，使煤矿近距离双层水害同时得到解决，从而保证治理取得最优治理效果和最佳经济效益。
附图说明
图1为本发明第一种情况的水平分支孔布置平面示意图。
图2为本发明第二种情况的水平分支孔布置平面示意图。
图3为本发明水平分支孔布置剖面示意图一。
图4为本发明水平分支孔布置剖面示意图二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明为基于地面区域探查治理技术的解决煤矿近距离双层水害的一种治理方案布置技术方法，包括以下步骤：
步骤A)，分析治理区域的水文地质条件
从分析治理区域含水层的富水性，水位，单位涌水量，补给条件，地质构造发育情况，隔水层厚度、岩性，开采煤层突水系数等入手，在开采煤层受煤系薄层灰岩含水层威胁且存在隐伏垂向导水通道水文地质条件前提下，分析治理区域水文地质条件属于下面哪一种情况：第一种情况：煤系薄层灰岩含水层突水系数小于0.06MPa/m、煤系基地奥灰含水层突水系数大于0.06MPa/m；第二种情况：煤系薄层灰岩含水层突水系数大于0.06MPa/m、煤系基底奥灰含水层突水系数大于0.06MPa/m。
步骤B)，基于地面区域治理技术的治理方案布置技术方法
针对上述两种水文地质条件有两种布孔方式
(1)针对第一种情况采用以治理奥灰含水层为主，兼顾治理薄层灰岩含水层的布孔方式，利用同一主孔，布置不同层位顺层水平孔(图1、图3、图4)，奥灰含水层顺层水平孔间距为40-60m，煤系薄层灰岩含水层顺层水平孔间距为80-100m，主要原理奥灰含水层是煤系基底，是威胁煤矿煤层开采的含水层总补给源，对奥灰含水层顶部进行探查和治理后，就切断了奥灰含水层对煤系薄层灰岩含水层的补给，煤系薄层灰岩含水层就改变为以静储量为主的含水层，再加以对主要富水地段和构造复杂地段进行区域治理，整个开采煤层底板就治理成为一个完整的隔水层地段，就可以彻底解除奥灰含水层和煤系薄层灰岩含水层对开采的威胁；
(2)针对第二种情况采用以治理薄层灰岩含水层为主，兼顾治理奥灰含水层的布孔方式，利用同一主孔，布置不同层位顺层水平孔(图2、图3、图4)，薄层灰含水层顺层水平孔间距为20-40m，奥灰含水层顺层水平孔间距为80-100m，其基本原理，通过对煤系薄层灰岩含水层的治理，不仅将其改造为隔水层，甚至将潜在的隐伏的与奥灰含水层的联系通道和煤层底板隔水层薄弱地段进行了充填和加固，截断了与奥灰含水层的水力联系，同时在煤层底板隔水层构造密集发育地段、水位异常区、水位及水温高、隔水层薄的地段、向背斜轴部垂向裂隙发育地段的奥灰层位布置一些顺层水平分支孔，对奥灰顶部含水层进行探查加固和治理，彻底解除奥灰含水层和煤系薄层灰岩含水层对开采的威胁；
步骤C)，对于区域治理构造发育地段等重点地段和区域治理效果验证工作等要求同一般地面区域探查治理技术要求和布置技术方法。
本发明采用该钻孔布置技术方法创造性地解决了水文地质条件复杂矿井面临的近距离双层水害治理的技术难题，其布孔方案具有超前和创新性，从治理方案钻孔布置开始，就采取有目的的主动的治理思路，使煤矿近距离双层水害同时得到解决，从而保证治理取得最优治理效果和最佳经济效益。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种基于区域治理的双层水害治理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A)，分析治理区域的水文地质条件：从分析治理区域含水层的参数入手，在开采煤层受煤系薄层灰岩含水层威胁且存在隐伏垂向导水通道水文地质条件前提下，分析治理区域水文地质条件的所属情况；
步骤B)，基于地面区域治理技术的治理方案布置技术方法：针对不同情况的水文地质条件设置相应的布孔方式，彻底解除奥灰含水层和煤系薄层灰岩含水层对开采的威胁。
2.根据权利要求1所述的一种基于区域治理的双层水害治理方法，其特征在于，在所述步骤A)中，参数包括富水性，水位，单位涌水量，补给条件，地质构造发育情况，隔水层厚度、岩性以及开采煤层突水系数。
3.根据权利要求2所述的一种基于区域治理的双层水害治理方法，其特征在于，在所述步骤A)中，治理区域水文地质条件的所属情况分为两种，第一种情况：煤系薄层灰岩含水层突水系数小于0.06MPa/m、煤系基地奥灰含水层突水系数大于0.06MPa/m；第二种情况：煤系薄层灰岩含水层突水系数大于0.06MPa/m、煤系基底奥灰含水层突水系数大于0.06MPa/m。
4.根据权利要求3所述的一种基于区域治理的双层水害治理方法，其特征在于，针对第一种情况采用以治理奥灰含水层为主，兼顾治理薄层灰岩含水层的布孔方式，利用同一主孔，布置不同层位顺层水平孔，奥灰含水层顺层水平孔间距为40-60m，煤系薄层灰岩含水层顺层水平孔间距为80-100m。
5.根据权利要求3所述的一种基于区域治理的双层水害治理方法，其特征在于，针对第二种情况采用以治理薄层灰岩含水层为主，兼顾治理奥灰含水层的布孔方式，利用同一主孔，布置不同层位顺层水平孔，薄层灰含水层顺层水平孔间距为20-40m，奥灰含水层顺层水平孔间距为80-100m。
6.根据权利要求5所述的一种基于区域治理的双层水害治理方法，其特征在于，针对第二种情况,同时在煤层底板隔水层构造密集发育地段、水位异常区、水位及水温高、隔水层薄的地段、向背斜轴部垂向裂隙发育地段的奥灰层位布置一些顺层水平分支孔，对奥灰顶部含水层进行探查加固和治理。
7.根据权利要求6所述的一种基于区域治理的双层水害治理方法，其特征在于，还包括步骤C)，对于区域治理构造发育地段的重点地段和区域进行治理效果验证。
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