[发明专利]一种煤层顶板含水层的提前疏放方法

说明书

本发明涉及一种煤层顶板含水层的提前疏放方法，首先利用钻机对直罗组粗砂岩含水层上方的地面进行垂直钻孔得到直孔，并对直孔进行扩孔处理，然后利用定向钻机对地面进行倾斜钻孔得到斜孔，所述斜孔的底部位于直罗组粗砂岩含水层的下方，所述斜孔的底部与直孔的一侧相连通，所述直罗组粗砂岩含水层内的水自流到直孔和斜孔内，将连接水泵的水管插入到直孔内的水面下方，并利用水泵对直孔内的水进行抽取，由于直孔和斜孔内的水的高差和重力，随着直孔内的水的抽取，斜孔内的水流到直孔内，并通过水泵抽出。本发明能够有效减少井下巷道的施工工程，有助于煤炭资源的安全开采，同时提高资源开采的效率。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种煤层顶板含水层的提前疏放方法。

背景技术

在矿区煤炭资源开采时，可能会受到煤系地层上部直罗组粗砂岩含水层即煤层顶板含水层的影响，对煤矿的安全开采造成一定的影响，该含水层属干旱条件下的河流沉积相，根据钻孔统计资料并进行科学分析后认为，对煤层顶板含水层进行提前疏放，能够减小采后周期性冒落引起的峰值涌水量，实现“削峰平谷”，确保煤炭资源安全并实现高效回采，但是在对顶板含水层的水提前疏放时，由于该含水层水量较大，会导致个别钻孔初始水压和初始涌水量较大，由于井下排水系统的限制，需要对顶板含水层进行阶段性疏放，而且必须有施工专用的排水巷及泄水通道，这样务必会造成大量成本资金的投入，而且还对煤矿安全开采及工作面采掘接续进度造成一定的影响，针对上述问题，本发明提供一种能够有效减少井下巷道的施工工程，有助于煤炭资源的安全开采，同时提高资源开采效率的煤层顶板含水层的提前疏放方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种能够有效减少井下巷道的施工工程，有助于煤炭资源的安全开采，同时提高资源开采效率的煤层顶板含水层的提前疏放方法。

本发明采用的技术方案为：一种煤层顶板含水层的提前疏放方法，包括如下步骤：

步骤a：利用钻机对直罗组粗砂岩含水层上方的地面进行垂直钻孔得到直孔，并对直孔进行扩孔处理，扩孔后的直孔的底部位于直罗组粗砂岩含水层的下方；

步骤b：利用定向钻机对地面进行倾斜钻孔得到斜孔，所述斜孔的底部位于直罗组粗砂岩含水层的下方，所述斜孔的底部与直孔的一侧相连通；

步骤c：所述直罗组粗砂岩含水层内的水自流到直孔和斜孔内；

步骤d：将连接水泵的水管插入到直孔内的水面下方，并利用水泵对直孔内的水进行抽取；

步骤e：由于直孔和斜孔内的水的高差和重力，随着直孔内的水的抽取，斜孔内的水流到直孔内，并通过水泵抽出。

优选的，所述直罗组粗砂岩含水层的下方的直孔高度有100-150m。

优选的，扩孔后的直孔的孔径范围为140-450mm，与垂直于地面的竖直线之间的夹角小于3°。

优选的，所述斜孔的孔径范围为65-140mm，与地面的夹角范围为45-75°。

本发明的有益效果：本发明利用钻机钻直孔和斜孔到煤层顶板含水层的下方，并将直孔和斜孔在顶板含水层的下方相连通，使顶板含水层内的水在初始空气压力差的情况下进入到直孔和斜孔内，然后利用水泵便能实现对直孔内水的抽取，由于水的分流及分压，避免了水压过大导致的涌水量大的情况，有效减少了井下巷道的施工工程，并避免了在开采阶段会受到顶板水的安全威胁的情况，使煤炭资源的开采更加安全和高效。

附图说明

图1为本发明的工作状态示意图。

图中：1、直罗组粗砂岩含水层 2、地面 3、直孔 4、斜孔 5、水泵房 6、煤层。

具体实施方式