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;
或
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;
或
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。