煤层开采覆岩预裂–注浆改性失水控制方法探讨-论文

陕北榆神矿区煤层开采面临顶板水害防治与水资源协同保护技术需求，根据材料力学、断裂力学相关理论，以及不同覆岩类型的采动裂隙带统计成果，提出基于预裂–注浆改性(P-G)的煤层顶板失水控制技术思路，其基本原理为通过压裂工艺将连续性好的基岩层压裂成非连续性岩层，削弱采动导水裂隙在坚硬岩层中向上扩展的“尖端效应”，抑制导水裂隙发育高度。再采用黏土类软弱注浆材料将岩层改性为相对软弱的岩层，起到抑制导水裂隙带向上发育与降低上覆岩层导水能力的双重作用，从而实现煤层顶板含水层失水控制。本文以陕北能源基地榆神矿区为对象，提出以采煤工作面地质与水文地质条件分析，采煤工作面顶板含水层涌(失)水模式识别，P-G模式、层位与时间确定，顶板岩层水平孔水力压裂与注浆改性为主要思路，对榆神矿区采煤工作面顶板含水层失水控制方法进行了探讨，为我国陕北能源基地榆神矿区顶板水害防治和水资源协同保护技术实践提供一定的借鉴。