[发明专利]煤矿突水灾害预警方法

摘要

一种煤矿突水灾害预警方法与装置，该方法是根据开采煤层特征，将开采区域分为开采煤层、监测层和预警层，在预警层施工监测孔，安装预警装置，同时监测水压、水质和水温数据。预警装置包括传感装置和电源存储报警装置，所述的传感装置与电源存储报警装置通过传输导向管连接；所述的传输导向管设置在钢管套中，传感装置设置在密封装置中；所述的传感装置包括水压传感器、水质传感器和温度传感器；所述的电源存储报警装置包括用于处理数据的处理器，与处理器相连的电源模块和存储器；所述的处理器还连接有报警器。

主权项

一种煤矿突水灾害预警方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：确定开采煤层最具威胁的煤层充水含水层，将此含水层确定为预警层：如果对某一层含水层的矿井涌水量预计值超过60m3/h，则此含水层可以设定为预警层；如果煤层充水含水层中最具威胁的含水层为厚层灰岩含水层，则确定此厚层灰岩含水层为预警层，如果煤层充水含水层中最具威胁的含水层为厚层灰岩含水层和薄层灰岩含水层或多层含水层，则确定此两层或多层含水层均为预警层；S2：确定预警层与煤层之间监测层：如果预警层为厚层灰岩含水层，则监测层为砂岩含水层；S3：确定监测孔施工位置：监测孔施工位置位于掘进工作面或采掘工作面，优先在工作面内的断层上盘和岩溶陷落柱周边布置监测孔，如工作面内无断层和陷落柱，则将监测孔布置在监测层与预警层层间距相对较小的位置区域；S4：在井下煤层开采的石门、运顺或轨顺中施工监测孔：1、施工第一段孔径Φ170mm，钻进10m，下入第一层套管10m，套管管径Φ146mm，第一层套管与钻孔之间进行封闭高压注浆，下入的第一层套管即为孔口管；2、施工第二段孔径Φ130mm，钻进监测层顶界面，下入第二层套管，套管管径Φ108mm，第二层套管与钻孔、第二层套管与第一层套管之间进行封闭高压注浆；3、施工第三段为裸孔段，不再下入套管，孔径Φ91mm，钻进至监测层底界面停止；S5：在监测孔中安装预警装置，设置预警装置监测阈值，监测层中水压、水质和水温指标，若其中某一项指标发生变化，则在监测孔处发出报警信号，并通过传输系统将报警信号传至地面，停止生产进入突水预警状态；S6：在构造破碎带附近加密布置预警装置，在开采区域形成预警网进行全方位预警；同时在非开采区域施工监测孔并埋设预警装置，形成多指标实时水文地质监测网。