[发明专利]一种离层水的疏放方法、离层水疏放巷道系统及施工方法

说明书

本发明公开了一种离层水的疏放方法、离层水疏放巷道系统及施工方法，一种离层水疏放方法包括如下步骤：S1：每个采煤工作面均布设一个离层水疏放巷；S1.1确定离层水疏放巷的顶板、巷头、巷尾及巷底比降；S1.2：计算得到离层水疏放巷的施工参数，即实际巷宽B和离层水疏放巷的实际巷高h_巷；S2：沿上山方向，贯穿采煤区设置采区集中泄水巷，连通离层水疏放巷与采区集中泄水巷进行离层水排放。本发明是在离层区施工离层水泄水巷，提前疏放离层充水含水层水，在工作面回采过程中离层充水含水层变形破坏释放的水可以通过疏放巷汇入采区集中泄水巷，最终汇入水仓通过泵房排除，完全实现有水即排，避免了离层积水。

技术领域

本发明属于煤矿顶板水防治技术领域，具体涉及一种离层水的疏放方法、离层水疏放巷道系统及施工方法。

背景技术

目前，针对离层水害的防治方法以钻孔探放为主，实施方式包括从地面施工直通式泄水孔和从井下巷道施工导流孔。离层下部多为泥岩，在采煤扰动下下岩层破碎，井下和地面钻孔施工需要长距离(200～300m)穿过破碎带，常发生缩径、卡钻、堵孔等钻孔事故，很难成孔，即时成孔孔身结构也不能保持长期稳定。同时，离层是随着工作面推进动态发育的，加之地层发育具有不均一性，其形成的位置和时机也很难预测把握，离层水探放工作具有很大的不确定性。

发明内容

本发明提供了一种离层水的疏放方法、离层水疏放巷道系统及施工方法，解决现有技术在离层水形成后利用钻孔进行探查疏放存在的钻孔成孔难、探查准确性不高的问题。本发明利用离层水疏放巷实现离层水即时排放，有效地解决离层积水问题。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

一种离层水疏放方法，包括如下步骤：

S1：每个采煤工作面均布设一个离层水疏放巷；

S1.1确定离层水疏放巷的顶板、巷头、巷尾及巷底比降；

根据煤层的开采参数，计算得到导水裂隙带高度；导水裂隙带垂直方向向上，找到第一个坚硬岩层，以坚硬岩层为离层水疏放巷的顶板，离层水疏放巷的巷底比降为1/1000～1/1500；在垂直方向，离层水疏放巷的巷尾与采煤工作面的切眼起始端位置相同，离层水疏放巷的巷头在采煤停采线外40～60m处；

S1.2：计算得到离层水疏放巷的施工参数，即实际巷宽B和离层水疏放巷的实际巷高h_巷；

S1.21根据设定的初始巷宽B₀计算得到离层水疏放巷的水深h_水和过水断面面积A(m²)，公式如下：

h_水—离层水疏放巷水深，m；N—常数，取2.35～2.80；Q—离层水疏放巷充水强度，m³/s；B₀—设定的离层水疏放巷的巷宽初始值，m。

式中：n—离层水疏放巷粗糙率，取0.020～0.025；i—疏放巷巷底比降；

式中，L—离层水疏放巷长度，m；K—含水层的渗透系数，m/s；H—承压含水层的水头，m；M—承压含水层的厚度，m；R—影响半径，m；

S1.22得到离层水疏放巷的巷宽B；

巷宽如果B＝B₀，计算结束；如果最终计算得出的B2m，则取B＝2m；

如果B≠B₀，则返回S1.21，即重新设置B₀为B₀与B的算术平均值，据此依次进行迭代计算，直至B＝B₀；