[发明专利]废弃小型煤矿顶板区域治理减少地下水补给量的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿的废水治理技术领域，尤其是涉及废弃小型煤矿顶板区 域治理减少地下水补给量的处理方法。

背景技术

我国南方岩溶地区存在大量采空废弃的小型煤矿，在典型的南方喀斯特 岩溶地区，降水进入煤层采空区后经浸泡形成了含铁、锰超高的矿井水，矿 井水自矿井口或地表岩溶通道、裂隙流出后排入地表水及地下水，导致严重 的水环境污染。

目前，国内矿井水处理多采用末端处理方式，在污水排放的末端修建相 关处理设施，由于我国南方降水量大、地表岩溶裂隙发育多、地下水补给条 件较好，导致污水处理量较大，处理成本居高不下。同时，由于小煤矿分散 无序、同时存在大量地表堆放的采煤矸石，造成矿井废水的处理难度很大。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出废弃小型煤矿顶板区域治理减少地下水补给 量的处理方法，通过减少矿井的废水补给量来改善矿井废水的治理效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

废弃小型煤矿顶板区域治理减少地下水补给量的处理方法，包括如下步 骤：

S1：将包括废弃矿井的区域设为目标区域，目标区域还包括地下采空区、 向地下采空区透水的裂隙带、裂隙带之上的地表弯曲带，裂隙带包括顶板垮 落带和导水裂隙带；

S2：通过水文地质调查工作采集目标区域水文地质条件，确定地下采空 区、顶板垮落带、导水裂隙带、地表弯曲带的位置特征；

分别确定地下水通过顶板垮落带和导水裂隙带进入地下采空区的补水 方式；

S3：根据裂隙带的位置特征选择导水裂隙带底部的一个层段作为区域治 理的注浆填充层，确定注浆填充层的分布条件、走向和倾向展布特征；

S4：根据地下采空区及地表弯曲带的位置特征确定主立孔或主排孔的施 工工位，根据注浆填充层的分布条件、走向和倾向展布特征分支孔的施工位 置及技术参数，分支孔为水平羽状定向分支孔或扇形分支孔；

S5：进行主立孔或主排孔的钻孔施工，沿主立孔或主排孔造斜至注浆填 充层，进行分支孔的钻孔施工；

S6：通过分支孔进行区域注浆，通过加压使浆液在注浆填充层中进行扩 散，每一个分支孔浆液扩散范围相互搭接，浆液固化后注浆填充层形成封堵 面层，通过封堵面层减少大气降水对目标区域内废弃矿井地下采空区的地下 水补给量。

进一步的，步骤S2中，水文地质调查工作包括地质钻探工作和水文物 探工作。

进一步的，步骤S2中：

地下采空区的位置特征包括：分布范围、面积、深度及积水情况；

顶板垮落带、导水裂隙带位置特包括：分布范围、深度及裂隙发育程度。

进一步的，所述步骤S2中，顶板垮落带和导水裂隙带的补水方式包括： 垂直入渗和侧向径流入渗；地下采空区域的补水方式包括：矿井充水水源、 充水通道。

进一步的，所述注浆填充层的层段选择方法为：通过水文地质条件确定 的顶板垮落带、导水裂隙带及地表弯曲带的位置特征确定注浆填充层的位置 特征。

相对于现有技术，本发明所述的废弃小型煤矿顶板区域治理减少地下水 补给量的处理方法具有以下优势：在废弃煤矿的地下采空区顶部，通过区域 治理注浆形成封堵面，封堵面相对隔水切断地下采空区的透水通道，达到减 少大气降水对废弃矿井的污水补给量，大幅削减废弃煤矿矿井水的排泄量， 大幅降低污水治理的处理总量和运行成本。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解， 本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发 明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的目标区域的示意图.

附图标记说明：

10-地下采空区；20-裂隙带；21-顶板垮落带；22-导水裂隙带；30-地 表弯曲带；31-注浆填充层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中 的特征可以相互组合。