一种煤矿巷道突水点快速截流方法

本申请涉及采矿工程领域，特别是涉及一种煤矿巷道突水点快速截流方法。

背景技术：

1、中国煤炭开采会受到多种灾害的影响，其中，矿井水害就是其中重要的一种灾害。矿井水害多发生在采煤工作面，水害通过煤矿巷道淹没整个矿井，造成大量的经济损失和人员伤亡。因此，治理矿井水害或者恢复生产，首先要进行煤矿巷道突水点的快速截流。

2、传统快速截流方法，存在以下问题：(1)突水点动水注浆困难，特别是涌水量较大的矿井。(2)采用化学速凝浆液注浆封堵，对环境存在污染。(3)由于流量较大，需要大量的注浆钻孔。因此注浆封堵所需要的时间长。(4)截流后封堵效果不佳，可能存在二次灾害。(5)大量的注浆，经济成本较大。

3、因此，基于上述问题，亟需提供一种煤矿巷道突水点快速截流方法，以提高煤矿巷道突水点截流的效率以及降低成本。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种煤矿巷道突水点快速截流方法，能够提高煤矿巷道突水点截流的效率以及降低成本。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、本申请提供了一种煤矿巷道突水点快速截流方法，所述煤矿巷道突水点快速截流方法包括：

4、通过巷道排水渠水量增加点确定突水点位置；

5、根据突水点位置确定煤矿巷道的截流点；

6、从地面向截流点实施截流探查孔，获取巷道顶板岩芯；并根据巷道顶板岩芯确定巷道顶板岩芯的碎胀系数；

7、确定截流探查孔揭露的巷道高度，并获取水流速度；

8、根据巷道高度、巷道顶板岩芯破碎后的碎末与水泥混合后材料的抗拉强度以及水流速度确定的等效压力确定截流钻孔组分布长度；

9、以截流点为起点，以截流钻孔组分布长度为实施范围，以设定距离为截流钻孔间距，沿巷道走向实施截流钻孔组；

10、在截流钻孔组揭露巷道顶板以上x距离处进行钻孔内水力压裂；

11、对水力压裂产生的裂缝进行注浆；

12、在地面向截流钻孔组揭露的煤矿巷道区域实施注浆钻孔组；

13、在截流钻孔组揭露巷道顶板以上x距离处，进行联合钻孔内爆破；直至煤矿巷道以上x范围内岩体脱离地层到达巷道为止；

14、在地面向截流钻孔组揭露的煤矿巷道区域实施注浆钻孔组，钻探到巷道的底板，并进行注浆；

15、完成突水点的封堵。

16、可选地，所述根据巷道高度、巷道顶板岩芯破碎后的碎末与水泥混合后材料的抗拉强度以及水流速度确定的等效压力确定截流钻孔组分布长度，具体包括：

17、利用公式确定截流钻孔组分布长度l；

18、其中，k为安全系数，h为巷道高度，kp为巷道顶板岩芯破碎后的碎末与水泥混合后材料的抗拉强度，p为等效压力，ρ为水的密度，v为水流速度。

19、可选地，利用公式x＝(h/a)+2确定截流钻孔组揭露巷道顶板以上x距离处；其中，a为巷道顶板岩芯的碎胀系数。

20、可选地，水力压裂的压力大于围压强度。

21、可选地，注入的浆液为膨润土、糯米浆和水的混合物；

22、可选地，膨润土、糯米浆与水的固液比为2:1～3:1，膨润土和糯米浆的质量比例为1:1～3:1。

23、可选地，注浆钻孔组的钻孔数量与截流钻孔组的钻孔数量相同。

24、可选地，所述在地面向截流钻孔组揭露的煤矿巷道区域实施注浆钻孔组，钻探到巷道的底板，并进行注浆，具体包括：

25、利用公式w＝c×x×l×d确定注入浆量w；

26、其中，c为安全系数，x为截流钻孔组揭露巷道顶板以上x距离处，d为巷道宽度，l为截流钻孔组分布长度。

27、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

28、本申请提供了一种煤矿巷道突水点快速截流方法，通过以截流点为起点，以截流钻孔组分布长度为实施范围，以设定距离为截流钻孔间距，沿巷道走向实施截流钻孔组；在截流钻孔组揭露巷道顶板以上x距离处进行钻孔内水力压裂，进而注浆；并通过钻孔爆破使得巷道顶板的岩体碎胀封堵煤矿巷道，实现快速封堵；并且截流钻孔组分布长度考虑巷道高度、巷道顶板岩芯破碎后的碎末与水泥混合后材料的抗拉强度以及水流速度确定的等效压力，进而实现安全防护的目的。联合钻孔内爆破后，再次进行注浆，使得巷道更容易快速充满，达到快速截流的目的。

技术特征：

1.一种煤矿巷道突水点快速截流方法，其特征在于，所述煤矿巷道突水点快速截流方法包括：

2.根据权利要求1所述的煤矿巷道突水点快速截流方法，其特征在于，所述根据巷道高度、巷道顶板岩芯破碎后的碎末与水泥混合后材料的抗拉强度以及水流速度确定的等效压力确定截流钻孔组分布长度，具体包括：

3.根据权利要求2所述的煤矿巷道突水点快速截流方法，其特征在于，利用公式x＝(h/a)+2确定截流钻孔组揭露巷道顶板以上x距离处；其中，a为巷道顶板岩芯的碎胀系数。

4.根据权利要求1所述的煤矿巷道突水点快速截流方法，其特征在于，水力压裂的压力大于围压强度。

5.根据权利要求1所述的煤矿巷道突水点快速截流方法，其特征在于，注入的浆液为膨润土、糯米浆和水的混合物；

6.根据权利要求5所述的煤矿巷道突水点快速截流方法，其特征在于，膨润土、糯米浆与水的固液比为2:1～3:1，膨润土和糯米浆的质量比例为1:1～3:1。

7.根据权利要求1所述的煤矿巷道突水点快速截流方法，其特征在于，注浆钻孔组的钻孔数量与截流钻孔组的钻孔数量相同。

8.根据权利要求1所述的煤矿巷道突水点快速截流方法，其特征在于，所述在地面向截流钻孔组揭露的煤矿巷道区域实施注浆钻孔组，钻探到巷道的底板，并进行注浆，具体包括：

技术总结
本申请公开了一种煤矿巷道突水点快速截流方法，涉及采矿工程领域，该方法包括确定突水点位置；根据突水点位置确定煤矿巷道的截流点；从地面向截流点实施截流探查孔，获取巷道顶板岩芯；确定截流探查孔揭露的巷道高度，获取水流速度；确定截流钻孔组分布长度；实施截流钻孔组；在截流钻孔组揭露巷道顶板以上x距离处进行钻孔内水力压裂；对水力压裂产生的裂缝进行注浆；在地面向截流钻孔组揭露的煤矿巷道区域实施注浆钻孔组；在截流钻孔组揭露巷道顶板以上x距离处，进行联合钻孔内爆破；在地面向截流钻孔组揭露的煤矿巷道区域实施注浆钻孔组，钻探到巷道的底板，进行注浆。本申请能够提高煤矿巷道突水点截流的效率以及降低成本。

技术研发人员：李涛,马立强,范立民,郑恺丹,李博,高颖,杨军伟,张鹏,黄明达,王海
受保护的技术使用者：六盘水师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/10/28