一种生产矿井与相邻废弃矿井间积水防渗隔离的方法与流程

1.本发明涉及矿井水害防治技术领域，具体涉及一种生产矿井与相邻废弃矿井间积水防渗隔离的方法。


背景技术：

2.随着矿井煤炭资源的逐渐开采，当矿井储量资源开采殆尽后往往会对其进行闭坑封井处理进而形成老窑，由于地表水、断层水及各含水层承压水等水源的补给，废弃矿井内积水线会随着时间的推移日益升高。在积水线升高的过程中，老窑积水可能会对相邻的生产矿井造成涌水量增加甚至大规模溃水等威胁。


技术实现要素：

3.本发明针对目前等问题，提出了一种生产矿井与相邻废弃矿井间积水防渗隔离的方法。
4.本发明提出了一种生产矿井与相邻废弃矿井间积水防渗隔离的方法，具体包括以下步骤：
5.s1：确定废弃矿井的实际边界煤柱范围；
6.s2：对断层展布特征和边界煤柱的完整性进行探查和分析，对断层、边界煤柱和充水特征进行探查和分析；
7.s3：通过对步骤s2的探查成果进行分析找出边界煤柱薄弱区域，并对边界煤柱薄弱区进行注浆封堵；
8.s4：通过生产矿井的涌水量变化观测及阶段水质化验分析对比并配合废弃矿井积水线变化情况，综合确定注浆防渗漏效果。
9.优选的，步骤s1中，通过对矿井地质资料的分析并配合钻探成果确定废弃矿井边界煤柱附近的实际开采情况从而确定所述实际边界煤柱范围。
10.优选的，步骤s1具体包括：
11.(1)根据矿井采掘工程平面图、矿井地质报告对矿井边界处进行分析找出边界煤柱范围，并对边界煤柱线以外的采掘工程作出标记，分析废弃矿井采掘工程的布置情况，推断是否存在边界煤柱盗采行为并标记有疑区域；
12.(2)经过综合分析论证后对所述有疑区域采取抽样检验孔的方式对其进行取芯钻探验证，通过资料分析及实际勘探成果综合确定废弃矿井采掘工程平面图标注是否准确，进而确定边界煤柱范围。
13.优选的，步骤s2具体包括：利用地震法技术获取勘查区域的cdp剖面，分析断层展布特征和边界煤岩柱的完整性并利用高密度电阻率法和瞬变电磁法技术对断层、边界煤岩柱和充水特征进行探查和分析。
14.优选的，步骤s3还包括：对边界煤柱薄弱区进行注浆封堵后通过施工效果检验孔来验证注浆封堵效果，并配合跨孔电磁波ct层析成像技术进行孔中探测进而确定注浆封堵
的密实程度。
15.优选的，所述注浆封堵采用双排帷幕注浆封堵，所述施工效果检验孔位于双排注浆孔之间。
16.优选的，步骤s4中：在生产矿井侧选择合适井巷区段建立防水闸墙，对其涌水量进行动态监控，以完成所述涌水量变化观测。
17.优选的，步骤s4中：定期对废弃矿井内积水进行取样并与生产矿井内水样进行对比分析，以完成所述阶段水质化验分析对比。
18.优选的，步骤s4中：在废弃矿井内设置水位监测系统，以监测所述废弃矿井积水线的变化情况。
19.优选的，步骤(1)中，对边界煤柱线以外30米范围内的采掘工程作出标记。
20.本发明的有益效果是：
21.该发明采用了“综合评定分析+钻探物探配合+帷幕注浆封堵+补勘钻探验证”的综合治理体系，可有效解决废弃矿井内积水通过断层、裂隙、采空区等途径渗入生产矿井从而造成涌水量增加甚至大规模溃水这一难题，从而实现生产矿井的正常有序安全开采。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明所述的矿井边界煤柱薄弱区域的分析图。
24.图中：1、薄弱区一，2、薄弱区二，3、薄弱区三，4、导水断层，100、生产矿井，200、废弃矿井。
具体实施方式
25.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
26.如图1所示，在本实施例中，本发明提出了一种生产矿井100与相邻废弃矿井200间积水防渗隔离的方法，具体包括以下步骤：
27.s1：通过对矿井地质资料的分析并配合钻探成果确定废弃矿井200边界煤柱附近的实际开采情况，从而确定废弃矿井200的实际边界煤柱范围；
28.具体的，首先根据矿井采掘工程平面图、矿井地质报告等材料对矿井边界处进行分析找出边界煤柱范围，并对边界煤柱线以外，例如可对边界煤柱线以外30米范围内的采掘工程进行标记，分析废弃矿井200采掘工程的布置情况，推断是否存在边界煤柱盗采行为并标记有疑区域；经过综合分析论证后对有疑区域采取抽样检验孔的方式对其进行取芯钻探验证，通过资料分析及实际勘探成果综合确定废弃矿井采掘工程平面图标注是否准确，进而确定边界煤柱范围。
29.s2：对断层展布特征和边界煤柱的完整性进行探查和分析，对断层、边界煤柱和充
水特征进行探查和分析；具体的，可利用地震法技术获取勘查区域的cdp(共深度点)剖面，分析断层展布特征和边界煤岩柱的完整性并利用高密度电阻率法和瞬变电磁法技术对断层、边界煤岩柱和充水特征进行探查和分析。
30.其中，地震法指的是利用地下介质在弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的物理勘探方法；高密度电阻率法则是一种阵列勘探方法，其以岩土导电性的差异为基础，研究人工施加稳定电流场的作用下地中传导电流分布规律。野外测量时只需将全部电极置于观测剖面的各测点上，然后利用程控电极转换装置和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集，当将测量结果送入微机后，还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种图示结果；瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。
31.s3：通过对步骤s2的探查成果进行分析找出边界煤柱薄弱区域，并对边界煤柱薄弱区进行注浆封堵；对边界煤柱薄弱区进行注浆封堵后通过施工效果检验孔来验证注浆封堵效果，并利用不同介质对电磁波的衰减程度不同的原理，配合跨孔电磁波ct层析成像技术进行孔中探测进而确定注浆封堵的密实程度。其中，注浆封堵采用双排帷幕注浆封堵，施工效果检验孔位于双排注浆孔之间。
32.如图1所示，在生产矿井100与废弃矿井200之间的导水断层4处经分析找出薄弱区一1、薄弱区二2以及薄弱区三3。
33.其中，跨孔电磁波ct层析成像技术是将医学ct应用于地球物理学的一项新技术，该方法是采用对称偶极天线在一孔中发射电磁波，在另一孔中接收电磁波场强，反演重建地下介质的吸收系数分布。其主要依据电磁波在不同介质中传播时的吸收差异，重建井间介质吸收系数的分布图像，直观及形象的展现研究区域的地质结构。
34.s4：通过生产矿井100的涌水量变化观测及阶段水质化验分析对比并配合废弃矿井200积水线变化情况，综合确定注浆防渗漏效果。
35.具体的，生产矿井100的涌水量变化观测、阶段水质化验分析对比以及废弃矿井200积水线变化情况分别通过以下手段进行监测：在生产矿井100侧选择合适井巷区段建立防水闸墙，对其涌水量进行动态监控，以完成涌水量变化观测；定期对废弃矿井200内积水进行取样并与生产矿井100内水样进行对比分析，以完成阶段水质化验分析对比；在废弃矿井200内设置水位监测系统，以监测废弃矿井200内积水线的变化情况。
36.通过上述实施方式可以看出，本发明的有益效果是：
37.该发明采用了“综合评定分析+钻探物探配合+帷幕注浆封堵+补勘钻探验证”的综合治理体系，可有效解决废弃矿井内积水通过断层、裂隙、采空区等途径渗入生产矿井从而造成涌水量增加甚至大规模溃水这一难题，从而实现生产矿井的正常有序安全开采。
38.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。