System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法技术_技高网

一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法技术

技术编号:44088301 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-21 12:25
本发明专利技术提供了一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,通过设置依据治理区采掘规划,结合地面施工条件,沿工作面走向平行布置与羽状布置相结合方案,其中部分采区采用沿地层及工作面走向平行布置,另一部分采区为羽状布置,均与构造斜交;两种方式配合使用,适合性更强;在治理区域内合理布置钻探工程,做到治理区域全覆盖无盲区,对治理目的层采用定向钻进技术,探查主采煤层底板构造发育程度,揭露可能存在隐伏导水构造,并对钻进过程中揭露的灰岩溶隙、裂隙以及垂向导水构造进行高压注浆封堵,实现太原组灰岩超前区域治理,进行注浆治理效果评价,为煤矿安全高效开采提供保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿产资源开发,具体而言,涉及一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法


技术介绍

1、随着上部煤炭资源开采逐渐枯竭,下组煤煤炭资源的开采往往面临大采深、高承压的水害威胁,全国受底板高承压岩溶水害威胁的矿井较多,底板高承压岩溶水害事故危害巨大,一旦突水将给煤矿带来灭顶之灾。因此,煤层底板高承压水害超前防治成为当前及今后一段时期的热点问题。

2、如今,推进防治水工作由过程治理向源头预防、局部治理向区域治理、井下治理向井上下结合治理、措施防范向工程治理、治水为主向治保结合的转变,做到“综合探查,分源防治,定量评价,达标开采”。开采受底板灰岩承压水威胁的煤层时,必须坚持奥陶系灰岩水与太原组灰岩水防治并重、区域超前探查治理的原则。

3、经检索,申请号为“cn201310254224.0”的中国专利技术专利公开了承压水体上采煤底板岩层突水的防控方法,涉及一种采煤底板岩层突水的防控方法。其包括以下步骤:第一步,对回采工作面进行探测;第二步,根据第一步的探测结果在超前运输顺槽和回风顺槽的两侧分别开拓钻场进行钻孔;第三步,在煤层底板“下三带”的各带的钻孔口处安装注浆套管,在最底层段安装冻结套管;第四步,钻孔完成后,向钻孔中注浆,注浆顺序由最底端开始,向上逐层进行,在最底层注浆前及注浆过程中均采用液氮进行速冻处理。该专利技术以“先探测、再注浆、后冻结、再开挖”为原则,通过对“下三带”的各带依次从下向上逐层分别进行注浆与冻结处理,可有效防治复杂地质构造的深部煤层底板采掘过程的水害发生。

4、上述的承压水体上采煤底板岩层突水的防控方法利用注浆与冻结处理针对于“下三带”进行治理,局限于单点探查治理的理念,却未涉及到区域超前防治的治理理念,无法在治理区域内合理布置钻探工程,做到治理区域全覆盖无盲区,其存在隐伏导水构造,影响煤矿的安全开采。

5、综上所述,故现在迫切需要一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,用来解决上述问题。


技术实现思路

1、为了弥补以上不足,本专利技术提供了一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,用于解决上述提出的现有的承压水体上采煤底板岩层突水的防控方法局限于单点探查治理的理念,却未涉及到区域超前防治的治理理念,无法在治理区域内合理布置钻探工程,做到治理区域全覆盖无盲区,其存在隐伏导水构造,影响煤矿的安全开采等问题。

2、本专利技术是这样实现的:

3、一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,包括以下步骤:

4、s1:钻孔准备;

5、s2:直孔段钻进、下管固井;

6、s3:造斜段钻进、下管固井;

7、s4:对于造斜段钻井进行止水检查;

8、s5:水平(顺层)分支钻井;

9、s6:对于水平(顺层)分支钻孔止水检查,漏失段进行注浆治理;

10、s7:分支验收、封孔;

11、s8:重复上述s3-s7,操作施工下一分支钻井。

12、作为本专利技术所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法的一种优选方案,步骤s2中,钻井过程中严格按设计参数施工,同时根据设计要求进行实钻监测,及时调整施工参数及措施;

13、作为本专利技术所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法的一种优选方案,步骤s3中,造斜段严格控制井眼方位,方位控制在设计方位的±2°范围内,造斜段闭合方位不得超出设计井眼的1.5°;

14、作为本专利技术所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法的一种优选方案,步骤s3-s8中,所有钻组施工中严格控制层位,跟层(深)率不得小于80%;水平分支孔实际轨迹较设计轨迹偏差不得大于2m,大于2m孔段不超过全孔段的15%。

15、作为本专利技术所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法的一种优选方案,在钻井过程中采用随钻仪器中加入伽马探管,随时获取地层伽马参数。

16、作为本专利技术所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法的一种优选方案,步骤s2、s4、s6中,下钻前必须丈量钻具,校对井深,井深误差不得超过0.5m。

17、作为本专利技术所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法的一种优选方案,所述水平(顺层)分支钻井全部采用沿地层及工作面走向平行布置,与主构造呈大角度斜角。

18、作为本专利技术所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法的一种优选方案,所述水平(顺层)分支钻井之间间距为60m。

19、作为本专利技术所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法的一种优选方案,所述水平(顺层)分支钻井中一部分采用沿地层及工作面走向平行布置,与主构造呈大角度斜角,分支钻孔平行间距60m;另一部分羽状平行布置,均与构造斜交。

20、作为本专利技术所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法的一种优选方案,步骤s2-s8中还包括有试验检测方法,所述试验检测方法包括:

21、1.岩屑录井

22、岩屑捞取要求:基岩上不捞砂样,但必须判定基岩界面;进入基岩后,每5m捞1包砂;造斜井段,每2m取1包岩屑样品;进入水平段每1m取1包岩屑样品,钻遇特殊情况必要时取芯验证;

23、1.1捞取岩屑:

24、按录井间距、迟到时间在统一位置准确捞取岩屑;

25、空槽内加挡板取样;震动筛前加接样器取样;

26、1.2清洗:方法因岩性而定,以不漏掉或破坏岩屑为原则

27、致密坚硬的石灰岩、砂岩及部分泥岩→可淘洗或冲洗;

28、软泥岩及松散砂岩等→只能用盆轻轻漂洗;

29、1.3烘晒岩屑(或自然晾干)

30、2.钻时录井

31、2.1间距要求:自基岩段每1m记录1个点,至完井;

32、2.2要随时记录钻时突变点,以便及时发现煤层、目的层灰岩等,卡准层位深度、厚度等;

33、2.3尽量保持钻井参数的相对稳定,以便提高钻时参数反映地层岩性的有效性,并记录造成卡钻时的非地质因素;

34、2.4核对钻具长度和孔深,每打完一个分支孔必须校对孔深,孔深误差不得超过1.5%;全孔漏取钻时点数不得超过总数的0.5%,目的层孔段钻时点不得漏取;

35、3.钻井液录井

36、3.1每8h做一次全性能测定;每1h测定一次一般性能(密度、粘度);

37、3.2煤层孔段或发现气体显示异常时,要连续测定钻井液密度、粘度,并做好记录;

38、4.简易水文观测

39、4.1全孔钻进过程中均应严格按照钻孔要求做好简易水文观测记录工作;

40、4.2每次起钻后、下钻前测量一次水位(井筒液面);每钻进1h记录一次钻井液消耗量(泥浆池液面);钻遇漏、溶洞、大裂隙、破碎带严重坍塌层段,要做到起、止深度记录要详细、清楚;

41、4.3消耗量观测:每小时观测1次,不足1小时的回次,每回次观测1次,发现钻井液漏失时,每10本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,所述水平(顺层)分支钻井全部采用沿地层及工作面走向平行布置,与主构造呈大角度斜角。

3.根据权利要求1所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,水平(顺层)分支钻井中一部分采用沿地层及工作面走向平行布置,与主构造呈大角度斜角,分支钻孔平行间距60m;另一部分羽状平行布置,均与构造斜交。

4.根据权利要求2或3所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,步骤S3中,造斜段严格控制井眼方位,方位控制在设计方位的±2°范围内,造斜段闭合方位不得超出设计井眼的1.5°。

5.根据权利要求所述4的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,步骤S3-S8中,所有钻组施工中严格控制层位,跟层(深)率不得小于80%;水平分支孔实际轨迹较设计轨迹偏差不得大于2m,大于2m孔段不超过全孔段的15%。

6.根据权利要求5所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,步骤S2-S8中还包括有试验检测方法,所述试验检测方法包括:岩屑录井、钻时录井、钻井液录井、简易水文观测和随钻测量技术。

7.根据权利要求1所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,步骤S2、S4、S6中,下钻前必须丈量钻具,校对井深,井深误差不得超过0.5m。

8.根据权利要求5所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,所述水平(顺层)分支钻井之间间距为60m。

9.根据权利要求6所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,所述随钻测量技术包括:造斜段和水平段使用无线随钻测斜仪进行定向钻进,并精确控制井眼轨迹,配合钻时录井、岩屑录井等方法进行地质导向;孔眼轨迹控制措施:设备严格按钻机标准安装,调试,特别是天车,转盘、孔口一线其偏差小于10mm,加强MWD随钻监测设备的检验、校验工作,确保设备灵敏、精度可靠,在泥浆全漏失不上返时,MWD随钻监测设备将会停止工作,此时不应继续钻进,需要钻进时也要控制进尺数量不超过5m,为保证MWD随钻监测设备接收信号良好,应控制泥浆中的岩屑等固相含量(小于0.3%)。

10.根据权利要求5所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,在钻井过程中采用随钻仪器中加入伽马探管,随时获取地层伽马参数。

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【技术特征摘要】

1.一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,所述水平(顺层)分支钻井全部采用沿地层及工作面走向平行布置,与主构造呈大角度斜角。

3.根据权利要求1所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,水平(顺层)分支钻井中一部分采用沿地层及工作面走向平行布置,与主构造呈大角度斜角,分支钻孔平行间距60m;另一部分羽状平行布置,均与构造斜交。

4.根据权利要求2或3所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,步骤s3中,造斜段严格控制井眼方位,方位控制在设计方位的±2°范围内,造斜段闭合方位不得超出设计井眼的1.5°。

5.根据权利要求所述4的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,步骤s3-s8中,所有钻组施工中严格控制层位,跟层(深)率不得小于80%;水平分支孔实际轨迹较设计轨迹偏差不得大于2m,大于2m孔段不超过全孔段的15%。

6.根据权利要求5所述的一种煤层底板高承压岩溶水害超前防治方法,其特征在于,步骤s2-s8中还包括有试验检测方法,所述试验检测方法包括:岩屑录井...

【专利技术属性】
技术研发人员:程英好李鹏郭晓帅李七明丁子繁刘鹏刘辉王红燕
申请(专利权)人:中国煤炭地质总局第一水文地质队
类型:发明
国别省市:

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