技术特征：
1.一种煤层底板突水治理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、确定待加固区域的位置；步骤二、采集加固前待加固区域的原始视电阻率；步骤三、对待加固区域进行注浆加固；步骤四、确定注浆加固后待加固区域内的有效加固区域；步骤五、根据注浆加固后待加固区域内的有效加固区域判断待加固区域的突水危险性；步骤六、对待加固区域进行补充注浆加固；步骤七、完成待加固区域的注浆加固。2.按照权利要求1所述的一种煤层底板突水治理方法，其特征在于：步骤一中确定待加固区域的位置，具体过程如下：确定采煤工作面(1)下方煤层底板(2)、隔水层(3)和含水层(4)的层位，隔水层(3)位于垂直上移区(5)内的区域为待加固区域(6)。3.按照权利要求1所述的一种煤层底板突水治理方法，其特征在于：步骤二中采集加固前待加固区域的原始视电阻率，具体过程如下：步骤201、沿采煤工作面(1)的长度方向由后向前依次布设m组测点，每组测点均包括位于运输巷道(7)内的第一测点(9)和位于回风巷道(8)内的第二测点(10)；其中，m为正整数，且m≥3；步骤202、在m组测点处分别对待加固区域(6)的视电阻率进行测量，得到m个待加固区域(6)的原始视电阻率序列集合，m组测点处待加固区域(6)的视电阻率的测量方法均相同，对第m组测点处待加固区域(6)的视电阻率进行测量时，主要包括以下步骤：步骤2021、将瞬变电磁仪(11)放置在第m组测点的第一测点(9)处，使瞬变电磁仪(11)的发射线圈所在的水平面与运输巷道(7)的中轴线所在的竖直平面呈垂直布设，再将瞬变电磁仪(11)的发射线圈顺时针转动90
°
，在瞬变电磁仪(11)的发射线圈转动过程中，瞬变电磁仪(11)按照设定的测量间隔对待加固区域(6)的视电阻率进行测量，得到第m组测点的第一测点(9)处不同角度下待加固区域(6)的原始视电阻率；其中，m为测点编号，1≤m≤m，测量间隔为10
°
～15
°
；步骤2022、将瞬变电磁仪(11)放置在第m组测点的第二测点(10)处，使瞬变电磁仪(11)的发射线圈所在的水平面与回风巷道(8)的中轴线所在的竖直平面呈垂直布设，再将瞬变电磁仪(11)的发射线圈逆时针转动90
°
，在瞬变电磁仪(11)的发射线圈转动过程中，瞬变电磁仪(11)按照设定的测量间隔对待加固区域(6)的视电阻率进行测量，得到第m组测点的第二测点(10)处不同角度下待加固区域(6)的原始视电阻率；步骤2023、将步骤2021中得到的第m组测点的第一测点(9)处不同角度下待加固区域(6)的原始视电阻率，以及步骤2022中得到的第m组测点的第二测点(10)处不同角度下待加固区域(6)的原始视电阻率按照测量时间的先后顺序进行排列，得到第m组测点处待加固区域(6)的原始视电阻率序列集合ρ
0m
，所述原始视电阻率序列集合ρ
0m
包括a个原始视电阻率，所述原始视电阻率序列集合ρ
0m
中第a个原始视电阻率记作ρ
0ma
；其中，a为正整数，a为原始视电阻率编号，1≤a≤a。4.按照权利要求3所述的一种煤层底板突水治理方法，其特征在于：步骤三中对待加固
区域进行注浆加固，主要包括以下步骤：步骤301、确定待加固区域(6)内待施工的测试钻孔(12)的孔径、起始位置和终止位置，在待加固区域(6)内施工一个测试钻孔(12)，并在测试钻孔(12)内进行注浆加固；其中，所述测试钻孔(12)靠近待加固区域(6)的左端布设，所述测试钻孔(12)的中心位于待加固区域(6)的水平中心线上；步骤302、按照步骤202所述的方法，在m组测点处再次对待加固区域(6)的视电阻率进行测量，得到m个待加固区域(6)的第一视电阻率序列集合；其中，对第m组测点处待加固区域(6)的视电阻率进行测量，得到第m组测点处待加固区域(6)的第一视电阻率序列集合ρ
1m
，所述第一视电阻率序列集合ρ
1m
包括a个第一视电阻率，所述第一视电阻率序列集合ρ
1m
中第a个第一视电阻率记作ρ
1ma
；步骤303、对m组测点处的第一视电阻率序列集合和原始视电阻率序列集合进行数据处理，得到m组测点处测试钻孔(12)的有效加固区域和有效加固宽度；对m组测点处的第一视电阻率序列集合和原始视电阻率序列集合进行数据处理的方法均相同，对第m组测点处的第一视电阻率序列集合ρ
1m
和原始视电阻率序列集合ρ
0m
进行数据处理时，主要包括以下步骤：步骤3031、对第一视电阻率序列集合ρ
1m
中的a个第一视电阻率和原始视电阻率序列集合ρ
0m
中的a个原始视电阻率进行一一匹配，并分别计算第m组测点处a个第一视电阻率的增幅；其中，a个第一视电阻率的增幅计算方法均相同，对第a个第一视电阻率的增幅进行计算时，利用公式计算得到第a个第一视电阻率的增幅z
1a
；步骤3032、根据a个第一视电阻率的增幅，确定第m组测点处测试钻孔(12)的有效加固区域；其中，测试钻孔(12)的有效加固区域的划分依据是：当第a个第一视电阻率ρ
1ma
的增幅z
1a
≥10％时，第a个第一视电阻率所对应的区域位于测试钻孔(12)的有效加固区域内；步骤3033、测量第m组测点处测试钻孔(12)的有效加固区域的平均宽度作为第m组测点处测试钻孔(12)的有效加固宽度b
1m
；步骤304、根据公式计算待加固区域(6)内测试钻孔(12)的平均有效加固宽度步骤305、根据公式确定待加固区域(6)内待施工的注浆孔(13)的数量；其中，表示向上取整，b1为待加固区域(6)的最大宽度；步骤306、在待加固区域(6)内沿其长度方向施工n个注浆孔(13)，并在n个注浆孔(13)内均进行注浆加固，完成待加固区域(6)的注浆加固；其中，注浆孔(13)的结构与测试钻孔(12)的结构相同，n个注浆孔(13)的中心均与测试钻孔(12)的中心位于同一水平面上，n个注浆孔(13)中相邻两个注浆孔(13)之间的孔距为k，5.按照权利要求4所述的一种煤层底板突水治理方法，其特征在于：步骤四中确定注浆加固后待加固区域内的有效加固区域，具体过程如下：
步骤401、按照步骤302所述的方法，在m组测点处再次对待加固区域(6)的视电阻率进行测量，得到m个待加固区域(6)的第二视电阻率序列集合；其中，对第m组测点处对待加固区域(6)的视电阻率进行测量，得到第m组测点处待加固区域(6)的第二视电阻率序列集合ρ
2m
，所述第二视电阻率序列集合ρ
2m
包括a个第二视电阻率，所述第二视电阻率序列集合ρ
2m
中第a个第二视电阻率记作ρ
2ma
；步骤402、按照步骤303所述的方法，对m组测点处的第二视电阻率序列集合和原始视电阻率序列集合进行数据处理，确定m组测点处n个注浆孔(13)的有效加固区域。6.按照权利要求5所述的一种煤层底板突水治理方法，其特征在于：步骤五中根据注浆加固后待加固区域内的有效加固区域判断待加固区域的突水危险性，具体过程如下：当m组测点中任意一组测点处存在相邻两个注浆孔(13)的有效加固区域未连通时，待加固区域(6)存在突水危险性，执行步骤六；当m组测点中每组测点处相邻两个注浆孔(13)的有效加固区域均连通时，待加固区域(6)不存在突水危险性，执行步骤七。7.按照权利要求6所述的一种煤层底板突水治理方法，其特征在于：步骤六中对待加固区域进行补充注浆加固，主要包括以下步骤：在有效加固区域未连通的相邻两个注浆孔(13)之间施工补充注浆孔，并在补充注浆孔内进行补充注浆，使m组测点处相邻两个注浆孔(13)的有效加固区域均连通。8.按照权利要求4所述的一种煤层底板突水治理方法，其特征在于：步骤301中测试钻孔(12)的起始位置和终止位置均位于工作面开切眼的前方，测试钻孔(12)的起始位置由采煤工作面(1)的宽度决定，测试钻孔(12)的起始位置与工作面开切眼之间的间距l1＝2b0+l0，b0为采煤工作面(1)的宽度，l0为测试钻孔(12)的终止位置与工作面开切眼之间的间距，l0的取值范围为20m～40m。
技术总结
本发明公开了一种煤层底板突水治理方法，该方法包括步骤：一、确定待加固区域的位置；二、采集加固前待加固区域的原始视电阻率；三、对待加固区域进行注浆加固；四、确定注浆加固后待加固区域内的有效加固区域；五、根据注浆加固后待加固区域内的有效加固区域判断待加固区域的突水危险性；六、对待加固区域进行补充注浆加固；七、完成待加固区域的注浆加固。本发明通过对待加固区域加固前后的视电阻率进行测量，判断加固后待加固区域是否存在突水危险性，若存在突水危险性，对待加固区域进行补充注浆加固，直至待加固区域不存在突水危险性，解除底板突水造成的突水危险，治理效果好，提高了煤矿生产的安全性。提高了煤矿生产的安全性。提高了煤矿生产的安全性。
技术研发人员：来兴平 贾冲 崔峰 吕兆海 高远江 冯港归 张随林 何仕凤 田梦琪 孙敬轩
受保护的技术使用者：西安科技大学
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/6/28