煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法与流程

本发明涉及陷落柱，特别涉及导水陷落柱，具体为煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法。

背景技术：

1、陷落柱是煤矿开采过程当中一种常见的灾害性地质异常体,是影响煤矿井下开采过程的灾害性地质条件之一，它的存在使煤层的连续性遭到破坏,综采工作面的围岩稳定性受到影响,严重影响了机械化采煤的进度,同时陷落柱周围的岩体松散破碎，存在天然的导水裂隙网络，再加之深部高地应力、开采扰动的影响，很可能导通含水层与采煤作业空间，引发矿井突水灾害，造成人员伤亡和财产损伤。传统的治理同类导水陷落柱的治理方案均为地面治理，地面治理陷落柱需施工多个地面长距离钻孔，建立地面注浆站进行含水层改造，不仅治理效果不佳、施工周期长、受气候影响较大而无法冬季施工，且无法实现边治理边回采。

技术实现思路

1、本发明为了解决传统的治理同类导水陷落柱的方案治理效果不佳、施工周期长、受气候影响较大而无法冬季施工且无法实现边治理边回采的问题，故提供了一种新的煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法。

2、本发明是采用如下技术方案实现的：

3、煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法，包括如下步骤：1）地面物探：对陷落柱富水性及导水性进行探测并确定地面物探异常区；2）井下钻探：对陷落柱及地面物探异常区进行钻探验证；3）对井下施工的放水钻孔进行注浆封堵；4）对陷落柱及地面物探异常区的煤层底板进行注浆加固治理；5）待井下注浆加固工程完成后进行井下钻探验证治理效果，然后再进行一次地面物探，对治理效果进行再次验证。若两次验证均合格则完成此次煤矿导水陷落柱综合勘查治理方法，若井下钻探验证不合格或地面物探验证不合格，则返回步骤4）进行再次注浆加固。

4、本发明所产生的有益效果如下：1）本发明采用地面物探与井下钻探相结合的方法，确定陷落柱及地面物探异常区后采用注浆封堵放水钻孔以及注浆加固煤层底板的方法，切断陷落柱的导水通道，同时达到了注浆封堵含水层和加固煤层底板的目的，从而切断补给水源，有效防止采煤过程中及采煤后发生导水陷落柱突水事故，有效避免了人员伤亡和财产安全，从而使得采煤工作面顺利安全地推采过陷落柱；2）本发明无需搬家倒面而造成生产停滞即可边治理边回采，节约了搬家费用，减少导水陷落柱煤柱留设，提高了煤炭资源回收率，较地面治理同类导水陷落柱节省一倍以上的资金，具有良好的经济效益和广泛地应用前景。

技术特征：

1.煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法，其特征在于，包括如下步骤：1）地面物探：对陷落柱富水性及导水性进行探测并划定地面物探异常区；2）井下钻探：对陷落柱及地面物探异常区进行钻探验证；3）对井下施工的放水钻孔进行注浆封堵；4）对陷落柱及地面物探异常区的煤层底板进行注浆加固治理；5）待井下注浆加固工程完成后进行井下钻探验证治理效果，然后再进行一次地面物探，对治理效果进行再次验证，若两次验证均合格则完成此次煤矿导水陷落柱综合勘查治理方法，若井下钻探验证不合格或地面物探验证不合格，则返回步骤4）进行再次注浆加固。

2.根据权利要求1所述的煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法，其特征在于，步骤4）中的注浆加固治理的施工方法为钻孔定位→开孔钻进至孔口套管设计深度→下入孔口套管注浆封闭→孔口套管耐压试验→钻进至注浆加固治理深度的终孔深度→注浆→封孔→交验。

3.根据权利要求2所述的煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法，其特征在于，步骤3）中，对井下施工的放水钻孔采用下封孔器的方法进行注浆封堵。

4.根据权利要求3所述的煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法，其特征在于，步骤4）中的孔口套管耐压试验的试验压力为4mpa，试压时间为30min。

5.根据权利要求4所述的煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法，其特征在于，步骤1）中的地面物探采用电法勘探。

技术总结
本发明涉及陷落柱技术领域，具体为煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法。为了解决传统的治理导水陷落柱的方案治理效果不佳且施工周期长的问题，故提供了一种新的煤矿导水陷落柱综合勘察治理方法，包括如下步骤：1）地面物探：对陷落柱富水性及导水性进行探测并划定地面物探异常区；2）井下钻探：对陷落柱及地面物探异常区进行钻探验证；3）对井下施工的放水钻孔进行注浆封堵；4）对陷落柱及地面物探异常区的煤层底板进行注浆加固治理；5）待井下注浆加固工程完成后进行井下钻探验证治理效果，然后再进行一次地面物探，对治理效果进行再次验证。本发明有效防止采煤过程中及采煤后发生导水陷落柱突水事故，有效避免了人员伤亡和财产安全。

技术研发人员：岳辉,李鹏举,王智,高玉龙,赵强,李瑞谦
受保护的技术使用者：晋能控股煤业集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13