技術(shù)特征:
1.一種煤礦采空區(qū)水探放方法,其特征在于,包括以下步驟:步驟一:采空區(qū)(1)相關(guān)信息獲取,獲取信息包括頂板類型、采煤厚度M和采煤周期來壓步距D,頂板類型是通過鉆探對采煤頂板巖石取樣測試其單軸抗壓強度σ,若σ≤20MPa則頂板為軟弱頂板,20MPa<σ≤40MPa則頂板為中硬頂板,40MPa<σ≤60MPa則頂板為堅硬頂板;采煤厚度M則通過采空區(qū)(1)形成前的設(shè)計獲??;采煤平均周期來壓步距D是通過實測獲得;步驟二:采空區(qū)(1)形成前布置多個傳感器組(2),每個傳感器組(2)包括1個電極傳感器、1個水壓力傳感器和1個水聽器,傳感器組(2)的布置方法是:①將傳感器組(2)沿采空區(qū)走向方向布置在采空區(qū)(1)形成前的兩巷(3),傳感器組(2)兩兩間距小于1個采煤工作面平均周期來壓步距離D,且不在預(yù)計的平均周期來壓點布置傳感器組(2);②傳感器組(2)沿采空區(qū)(1)垂直方向的位置依據(jù)不同頂板類型,當(dāng)頂板為軟弱頂板時,分別布置在距離兩巷(3)保留煤柱(4)以內(nèi)0.1M~0.5M區(qū)域內(nèi);當(dāng)頂板為中硬頂板時,分別布置在距離兩巷(3)保留煤柱(4)以內(nèi)0.2M~0.6M區(qū)域內(nèi),當(dāng)頂板為堅硬頂板時,分別布置在距離兩巷(3)保留煤柱(4)以內(nèi)0.3M~0.7M區(qū)域內(nèi);③傳感器組(2)除平行于采煤走向方向以外,其他各個方向設(shè)置傳感器組(2)的保護(hù)裝置,以保證其在采空區(qū)(1)形成后正常運轉(zhuǎn);④傳感器組(2)的數(shù)據(jù)傳輸線埋設(shè)在采空區(qū)(1)底板0.5m以深區(qū)域,并引出采空區(qū)(1)后連接數(shù)據(jù)采集器(5);⑤記錄各傳感器組(2)所在點的標(biāo)高W;步驟三:采空區(qū)(1)形成過程中觀測涌水量;采煤過程就是采空區(qū)(1)形成的過程,對該過程中每一次周期來壓的涌水量進(jìn)行觀測,相鄰兩次穩(wěn)定涌水量增加超過10m3/h或較前一次涌水量增加10%以上,則記錄該次來壓涌水點(6);步驟四:采空區(qū)(1)形成后劃分積水區(qū)段(7);步驟五:對每個積水區(qū)段(7)進(jìn)行探放水;步驟六:探放水后安全開采受威脅的煤炭,鉆孔組(9)完成放水后,保留放水裝置直至采煤工作面(11)開采到距離鉆孔組(9)70~100米處時,進(jìn)行封孔;采煤工作面(11)旁邊的采空區(qū)(1)中的水沒有突涌入采煤工作面(11),實現(xiàn)了采煤工作面(11)安全開采。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦采空區(qū)水探放方法,其特征在于,步驟四所述的劃分積水區(qū)段(7)的方法為:通過步驟二中布置的水壓力傳感器得到的水壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,相鄰的兩個水壓力傳感器水壓力差△P與對應(yīng)的傳感器標(biāo)高差產(chǎn)生的水壓力差△Pb兩者差異不在10%以內(nèi)則判定兩個傳感器不在同一積水區(qū)段(7),以兩者中點沿垂向采煤工作面走向方向劃分開,就得到了積水區(qū)段(7);△P=P1-P2,式中P1、P2分別為相鄰兩個傳感器的水壓力值,△Pb=ρg(W1-W2),式中,ρ是水的密度,g為重力加速度,W1、W2分別是觀測到P1、P2水壓力的傳感器所在點的標(biāo)高。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦采空區(qū)水探放方法,其特征在于,所述的步驟五每個積水區(qū)段(7)的探放水方法如下:①找出積水區(qū)段(7)內(nèi)所有靠近探放水巷道(8)的電極傳感器探測到有水的點,以該點垂直于采空區(qū)(1)走向在探放水巷道(8)的投影點為起點,以方位角為-45°~45°,來布置鉆孔組(9);②鉆孔組(9)放水端配備防噴器,防噴器防噴射壓力應(yīng)大于該點水壓力傳感器的水壓力;③積水區(qū)段(7)內(nèi)若有步驟三中記錄的來壓涌水點(6)另外布置一個鉆孔組(9),該鉆孔組(9)布置方法同電極傳感器探測到有水的點,以來壓涌水點(6)垂直于采空區(qū)(1)走向在探放水巷道(8)的投影點為起點,以方位角為-45°~45°,來布置鉆孔組(9),其防噴器防噴射壓力參照傳感器點的標(biāo)高推算;④對鉆孔組(9)進(jìn)行試驗放水,若放水時同一積水區(qū)段(7)的遠(yuǎn)離探放點的巷道(10)內(nèi)的水聽器傳感器無法連續(xù)穩(wěn)定捕捉到放水產(chǎn)生的聲波信號,則將鉆孔組(9)向前延伸,直至捕捉到連續(xù)穩(wěn)定的放水產(chǎn)生的聲波信號;⑤對鉆孔組(9)進(jìn)行放水,放水過程中若出現(xiàn)水聽器穩(wěn)定的放水產(chǎn)生的聲波信號消失,且信號消失處的水壓力傳感器顯示的水位標(biāo)高大于探放水點的標(biāo)高,則調(diào)整探放水鉆孔組(9)鉆探深度或操作鉆機對現(xiàn)有探放點進(jìn)行清理淤堵,直至信號恢復(fù);⑥鉆孔組(9)放水直至所在積水區(qū)段(7)內(nèi)所有水壓力傳感器顯示的水位標(biāo)高不大于標(biāo)高X,X=Tmin+Y,式中Tmin為一個積水區(qū)段(7)內(nèi)鉆孔組(9)探放點的最低水位標(biāo)高,Y取0~2米。