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专利号: 2019103122412
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含水层分段注浆帷幕保水开采方法,包括含水层(4)和位于含水层(4)下方的煤层,其特征在于:a、获取工作地的基本地质参数并进行合理的采矿工程设计,确定含水层(4)地下水流(6)的方向和第一采区注浆帷幕(1w)的位置及尺寸;

所述基本地质参数和设计参数包括:

第一采区注浆帷幕(1w)水流下游方向边缘至第一保护煤柱(1b)水流下游方向边缘的第一停采线(1t)之间的距离L;

第一保护煤柱(1b)留设宽度W;

岩层移动角δ;

含水层(4)底部至第一保护煤柱(1b)顶部的垂直距离H;

第一工作面注浆帷幕(11w)的厚度Δ;

第一工作面注浆帷幕(11w)的抗剪强度τ;

第一工作面注浆帷幕(11w)的长度l;

含水层(4)的水压q;

含水层(4)厚度h;

工作面长度m;

工作面推进长度n;

第二工作面注浆帷幕(12w)的长度l′;

其中

b、在第一保护煤柱(1b)上方的含水层(4)中预制与水流方向垂直的第一采区注浆帷幕(1w),然后对第一采区(1)进行正常回采直至回采完毕;

c、在第二保护煤柱(2b)上方的含水层(4)中预制与水流方向垂直的第二采区注浆帷幕(2w),然后对第二采区(2)进行正常回采直至回采完毕;

d、通过回收第一保护煤柱(1b)或以第二采区(2)采动实现第一采区注浆帷幕(1w)消除;

e、对第二保护煤柱(2b)和第二采区注浆帷幕(2w)的处理以步骤b、c、d的工作方式依次类推,直至整个煤层全部开采完毕。

2.根据权利要求1所述的含水层分段注浆帷幕保水开采方法,其特征在于:b1、在回采前,先构建第一采区(1)第一工作面注浆帷幕(11w),在第一工作面(11)回采过程中,继续构建第二工作面注浆帷幕(12w);

b2、再对第二工作面(12)进行正常回采;

b3、第二工作面(12)相邻的第三工作面(13)的开采步骤以步骤b1和b2的开采方式实施,直至第一采区(1)全部开采完毕。

3.根据权利要求1所述的含水层分段注浆帷幕保水开采方法,其特征在于:步骤d中通过第二采区(2)采动实现第一采区注浆帷幕(1w)自动消除的条件包括:①L>W,第一采区注浆帷幕(1w)位于第一保护煤柱(1b)垂直范围之外,且位于第二采区(2)之内;

② 且Hcotδ>(W-L-Δ),第一采区注浆帷幕(1w)位于第一保护煤柱(1b)垂直范围之上,且位于第二采区(2)第二采区采动影响范围之内。

4.根据权利要求1所述的含水层分段注浆帷幕保水开采方法,其特征在于:步骤d中通过回收第一保护煤柱(1b)实现第一采区注浆帷幕(1w)消除的条件包括:① 第一采区注浆帷幕(1w)位于第一保护煤柱(1b)垂直范围之内,同时也位于第二采区(2)采动影响范围之外;

② 且Hcotδ≤(W-L-Δ),第一采区注浆帷幕(1w)位于第一保护煤柱(1b)垂直范围之内,同时也位于第二采区(2)采动影响范围之外。