[发明专利]煤层底板含水层超前区域治理模式分类确定方法

权利要求书

1.一种煤层底板含水层超前区域治理模式分类确定方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：根据超前区域治理地区地面钻孔施工条件确定钻孔方式，判定是否采用井下定向钻进方式；

步骤二：根据煤层埋深、煤层底板承受水压确定钻孔施工方式；

步骤三：分析煤层底板的薄层灰岩含水层的层数，确定是否改造厚层灰岩；

步骤四：计算煤层底板各含水层突水系数值，确定超前区域治理改造层位；

步骤五：确定煤层底板含水层超前区域治理模式，根据步骤一和步骤二确定的超前区域改造钻孔施工位置和钻进方式，根据步骤三和步骤四确定的注浆改造层位，确定煤层底板含水层超前区域治理模式。

2.如权利要求1所述的煤层底板含水层超前区域治理模式分类确定方法，其特征在于：在步骤一中，确定超前区域治理地区地面的地形、建筑物分布和土地使用情况，明确钻孔施工可利用的土地面积，确定地面的场地能否进行钻孔施工，若地面的场地不具备钻孔施工条件时，采用井下钻机施工井下定向钻孔作为超前区域治理注浆钻孔，具备钻孔施工条件时根据步骤二继续。

3.如权利要求1所述的煤层底板含水层超前区域治理模式分类确定方法，其特征在于：在步骤二中，利用地面标高减去煤层的顶板标高得到煤层的埋深M；通过最靠近煤层底板的含水层的水头标高与煤层的底板标高相减，得到煤层底板的承受水压P’，根据煤层的埋深M和煤层底板的承受水压P’确定超前区域治理的钻孔施工方式。

4.如权利要求1所述的煤层底板含水层超前区域治理模式分类确定方法，其特征在于：在步骤三中，确定煤层底板下的薄层灰岩含水层的厚度和分布位置，若无薄层灰岩含水层时改造厚层灰岩含水层，否则需按步骤四继续判别。

5.如权利要求1所述的煤层底板含水层超前区域治理模式分类确定方法，其特征在于：在步骤四中，由上到下分别计算煤层底板各薄层灰岩含水层的突水系数值，选取突水系数小于0.06MPa/m的薄层灰岩含水层中的最上层作为超前区域治理改造层位，若各薄层灰岩含水层的突水系数均大于0.06MPa/m，则选取厚层灰岩含水层的顶部作为注浆改造层位。

6.如权利要求3所述的煤层底板含水层超前区域治理模式分类确定方法，其特征在于：在步骤二中，按照煤层的埋深M和煤层底板的承受水压P’确定优先选择的注浆钻孔钻进方式：

M＜240m，施工地面径向射流钻孔作为注浆钻孔；

240m＜M＜800m，采用地面钻机施工地面定向钻孔作为注浆钻孔；

M＞800m，且P’＞6MPa，采用地面钻机施工地面定向钻孔作为注浆钻孔；

M＞800m，且P’＜6MPa，采用井下钻机施工井下定向钻孔作为注浆钻孔。

7.如权利要求5所述的煤层底板含水层超前区域治理模式分类确定方法，其特征在于：在步骤四中，由上到下编号薄层灰岩含水层为1,2，……，n，按编号分别计算底板第i层灰岩改造后i+1层薄层灰岩含水层对煤层的突水系数值，薄层灰岩含水层改造后突水系数T_i＝薄层灰岩含水层水压P_i+1/薄层灰岩含水层到煤层距离L_i+1。

8.如权利要求1所述的煤层底板含水层超前区域治理模式分类确定方法，其特征在于：步骤五中，根据钻孔施工位置及钻进方式、改造层位两方面进行组合，综合确定超前区域治理模式分为5类：地面定向钻进薄层灰岩改造模式、地面定向钻进厚层灰岩改造模式、井下定向钻进薄层灰岩改造模式、井下定向钻进厚层灰岩改造模式、地面径向射流厚层灰岩改造模式。