CN113187513A - 煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的煤矿高位离层水害注浆‑泄水综合治理方法，涉及高位离层水害治理技术领域。该方法首先于设计位置施工注浆‑泄水孔的前三钻孔段，并对第三钻孔段进行采前注浆；然后施工第四钻孔段泄水，并进行采中注浆与采后注浆；最后当工作面推进到下一个注浆‑泄水孔时，对当前的注浆‑泄水孔进行封孔。本发明采取“一孔多用”的创新思路，通过在含水层内设置注浆‑泄水孔，将注浆填充含水层减弱其对离层的充水强度与针对离层积水进行泄水孔排放的方法相结合，提高了钻孔的利用率；同时采用采前、中、后注浆等多次注浆工艺和采中疏水工艺互补的方法，在减弱含水层对离层充水强度的同时也加固了覆岩强度，从多方面实现煤层顶板离层水害的综合治理。

Description

煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法

技术领域

本发明涉及煤矿高位离层水害治理技术领域，具体涉及煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法。

背景技术

煤炭是我国能源的主要组成部分，煤矿的安全生产作为我国自然科学研究的重大课题之一也不容小觑。在开采过程中，煤矿的水害问题一直严重制约着安全高效生产。煤矿突水问题不仅影响矿井井巷开拓和回采工作，还会造成人员伤亡、设备损坏，带来经济损失，影响着煤矿生产的效益。

随着我国煤矿产量的不断增加，煤矿开采深度和厚度不断增大，采厚较大的采煤方法的应用对煤层6上覆岩层造成了比以往更大的扰动致使岩层变形甚至破坏。如图1所示，在上覆岩层下沉过程中，若相邻岩层的物理性质有差异，则会出现沉降差异从而导致离层2空间的产生。若离层2相邻层位有含水层1，在离层2空间真空负压的作用下，含水层1中的水会向离层2空间内积聚从而形成离层水体。随着工作面推进，覆岩结构发生调整，离层2发育条件变化，离层水体有可能突破下位相对隔水层3，短时间内大量溃入采掘空间造成水害。离层水害的特点是瞬时水量大、突水征兆不明显且可能携带泥沙，极易造成淹井事故。

我国西北地区煤炭资源丰富，煤层较厚，赋存条件较好。但在巨厚煤层开采条件下，由于开采强度剧烈以及上覆岩层物理性质差异等原因，覆岩的变形破坏范围较大，矿区离层水害较为普遍，对煤矿安全生产影响较大，其中以彬长-永陇矿区最为典型。以永陇矿区崔木煤矿为例，根据钻孔资料，其地层由老到新分别为：三叠系中统纸坊组、铜川组；侏罗系下统富县组、中统延安组、直罗组、安定组；白垩系下统宜君组、洛河组、华池组和罗汉洞组；上覆新近系以及第四系地层。开采实践表明离层主要发育在洛河组砂岩下部以及洛河组砂岩和安定组泥岩交界处，洛河组砂岩含水层为巨厚弱富水含水层，储水量较大，可对离层空间持续充水补给，从而形成离层水体对下伏安定组泥岩隔水层产生荷载作用、孔隙水压力作用和软化作用。当下位安定组泥质岩层隔水能力不足以承受荷载和孔隙水压力后，离层水体将会冲破泥质隔水层通过导水裂隙带溃入矿井，造成事故。

由于离层水害的突水水源在离层空间内，而离层空间的发育位置难以精确判别，并且受采动影响会持续发育变化，因此，离层水害的治理难点主要在于动态的水源。目前针对离层水害的主要治理思路是钻孔疏放，具体包括井下离层导流孔方法、井下离层截流孔方法以及地面直通式导流孔等方法。通过钻孔至离层积水的地层层位，破坏离层空间的可积水性，疏放离层空间积水从而达到防治离层水害的目的。但以陕西永陇矿区为典型的高位离层情况下，井下施工方法并不适用。若离层发育层位距煤层顶板过高，井下仰孔施工困难，且侏罗系安定组中含泥质岩部分，遇水极易软化崩解，导致孔身结构不稳定易遭破坏，经常全面塌孔甚至埋钻，疏放水效果不理想。而地面直通式导流孔在疏放离层水的过程中，离层会因为采动的影响发生变形致使导流孔发生变形破坏、堵塞，透孔的施工也较为困难，疏水的效率不高。

发明内容

鉴于此，本发明公开了煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，采用“一孔多用”的思路，通过注浆充填存在突水危险离层附近的含水层，减弱其对邻近离层的充水强度，并且通过注浆-泄水孔疏放离层水，从而有效治理煤矿高位离层水害。

根据本发明的目的提出的一种煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，包括以下步骤：

步骤一：根据工作面的范围、周期闭合距以及离层持续时间，在工作面回采前对离层可能发生涌突的位置进行预测，确定注浆-泄水孔的位置。

步骤二：在设计位置处依据钻孔设计要求施工注浆-泄水孔；所述注浆-泄水孔包括直径递减的四个钻孔段：第一钻孔段为松散层固井段；第二钻孔段为临时止水段；第三钻孔段为注浆段；第四钻孔段为泄水孔段。

S1.由地表打至松散层底部，安装第一套管，并灌注水泥浆固定第一套管，完成第一钻孔段施工；S2.从松散层底部打至目标含水层底板以上50m的岩层处，安装护壁临时止水套管，完成第二钻孔段施工；S3.从目标含水层底板往上50m处打至目标含水层底部，完成第三钻孔段施工。

步骤三：在第三钻孔段施工完成后、工作面推进至注浆-泄水孔前，对第三钻孔段进行采前注浆。

步骤四：待采前注浆施工完成、工作面推过注浆-泄水孔位置处并且覆岩稳定后，在第三钻孔段的基础上继续向下施工第四钻孔段，穿越含水层及其下部岩层直至冒落带顶部，形成完整的注浆-泄水孔，离层水通过注浆-泄水孔均匀持续下泄到采空区。

步骤五：受采动影响，覆岩在泄水过程中仍会运动，导致泄水孔孔壁失稳，出现塌孔现象，造成离层水体难以下泄；在泄水效果未达预期时，对第三钻孔段进行采中注浆工作。

步骤六：待工作面推过注浆-泄水孔位置，没有离层涌突水威胁时，进行采后注浆工作。

步骤七：当工作面推进到下一个注浆-泄水孔时，对当前的注浆-泄水孔进行封孔。

优选的，步骤二中，注浆-泄水孔孔间距为注浆扩散半径的两倍。

优选的，步骤二中，所述第一钻孔段直径220mm，第一套管直径200mm；第二钻孔段直径180mm，临时止水套管直径160mm；第三钻孔段直径108mm；第四钻孔段直径90mm。

优选的，步骤三中，采前注浆材料为水泥浆液，施工过程中注入浆液浓度由稀到稠，稠度逐渐增加；稀浆液的水灰质量比为3-2:1，稠浆液的水灰质量比为1.5-1.2:1；注浆量计算公式为：

Q＝π·R²·H·n·c；

式中，Q为注浆量，m³；R为注浆半径，m；H为注浆段高，m；n为含水砂岩层孔隙率；c为修正系数，取1.1-1.3。

优选的，步骤三中，注浆时孔口压力加上浆液自身的重力应大于洛河组砂岩含水层底部的水压，使得浆液顺利进入含水层中的裂隙中；在注浆过程中，注浆压力应保持平稳，逐步增加，待注浆量达到设计总量或者注浆压力达到设计终压并稳定持续20min以上，即可认为采前注浆完成；注浆终压为静水压力的2-3倍；注浆终压计算公式为：

P_终＝(2～3)P_s<K_p；

式中，P_终为终孔压力，MPa；P_s为静水压力，MPa；K_p为注浆层位底板抗拉强度，MPa。

优选的，步骤三中，采前注浆施工前对注浆层位进行预注水压裂。

优选的，步骤四中，在注浆-泄水孔吸风停止时，施工第四钻孔段进行透孔泄水。

优选的，步骤五中，采中注浆过程中采用高稠度水泥浆液，水灰质量比为1:1-1.5，注浆压力先递减再缓慢增加直至达到设计的注浆终压；待注浆压力达到设计终压并稳定持续一段时间后，停止采中注浆工作；注浆终压为3倍静水压力。

优选的，步骤六中，采后注浆范围为离层发育位置以上30m至离层发育位置以下30m；采后注浆浆液为水泥浆液，先期浆液水灰质量比为1:1.5-2，充填大裂隙，待采后注浆工作接近完成后逐步降低水灰质量比至1.2:1，充填残留的细小裂隙。

采后注浆过程分为注浆量增大、注浆量减小和注浆结束三个阶段。

刚开始注浆时，由于浓稠浆液的充填作用导致岩层间裂隙被撑开，此时应逐步提升注浆量，使得浆液颗粒尽量向前扩散、扩大注浆范围使得均匀填充；随着注浆工作的进行，浆液逐渐凝固，裂隙得到充填，此时注浆压力逐渐提升，相应注浆量逐渐减小；待注浆压力逐渐达到设计终压并稳定持续一段时间或者注浆量达到设计注浆量后，即可认为注浆结束；采后注浆终压为静水压力的3-4倍。

与现有技术相比，本发明公开的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法的优点是：

(1)本发明采取“一孔多用”的创新思路，通过在含水层内设置注浆-泄水孔，将注浆填充含水层减弱其对离层的充水强度与针对离层积水进行泄水孔排放的方法相结合，提高了钻孔的利用率。

(2)本发明在工艺上采取了采前注浆、采中注浆和采后注浆等多次注浆工艺和采中疏水工艺互补的创新方法，在减弱含水层对离层充水强度的同时也加固了覆岩强度，为相邻工作面的安全开采做好相关工作和在一定程度控制地面下沉，从而从多方面实现煤层顶板离层水害的综合治理。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他附图。

图1为背景技术中离层示意图。

图2为高位离层水注浆-泄水剖面图。

图3为注浆-泄水孔结构图。

图4为崔木煤矿地层柱状示意图。

图中：1-含水层；2-离层；3-隔水层；4-导水裂隙带；5-采空区；6-煤层；7-含水层底部；8-冒落带顶部；9-注浆-泄水孔；91-第一钻孔段；92-第二钻孔段；93-第三钻孔段；94-第四钻孔段；95-第一套管；96-临时止水套管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做简要说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

以下以陕西永陇-彬长矿区的崔木煤矿为例，结合附图2-4进一步说明本发明提供的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法。

如图2所示的注浆-泄水孔，包括直径递减的四个钻孔段：第一钻孔段91为松散层固井段，包括第四系地层以及新近系地层松散层全部，由地表打至松散层底部。第一钻孔段91直径220mm，其内壁嵌套第一套管95，第一套管95直径200mm。第二钻孔段92为临时止水段，从松散层底部打至目标含水层底板以上50m的岩层处。第二钻孔段92直径180mm，其内壁嵌套临时止水套管96，临时止水套管96直径160mm。第三钻孔段93为注浆段，从目标含水层底板往上50m处打至目标含水层底部7，第三钻孔段93直径108mm。第四钻孔段94为泄水孔段，从目标含水层底部7打至冒落带顶部8，第四钻孔段94直径90mm。第三钻孔段93与第四钻孔段94均为裸孔。

如图3所示，本发明公开的一种煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，包括以下步骤：

步骤一：注浆-泄水孔9位置确定：根据崔木煤矿的地质资料，对工作面有潜在突水威胁的可积水离层2出现在白垩系洛河组(K₁l)砂岩含水层底部7及其与下伏侏罗系安定组(J₂a)泥岩地层顶部的交界处。因此本次高位离层水注浆-泄水综合治理方法的目标层位为洛河组砂岩含水层底部7。注浆-泄水孔9的孔位须依照以下依据综合确定：(1)回采前应对离层2可能发生涌突的位置进行预测，在可能性较大的位置上设置注浆-泄水孔9，通过注浆加固填充来减小突水的危险性。(2)结合工作面的范围和周期闭合距以及离层2持续时间，注浆-泄水孔9的位置应尽量均匀分布，使得洛河组砂岩含水层底部7得到充分填充加固。(3)注浆-泄水孔9位间距应结合浆液扩散半径以提高注浆效率。理想的孔位间距应在2倍注浆半径左右，以此提高注浆效率，防止注浆范围重叠导致浪费或者孔位间距过大导致漏注。(4)在工作面回采期间，覆岩会产生运动，注浆-泄水孔9会不可避免遭受影响。因此注浆-泄水孔9应尽量布置在覆岩移动层剪切变形量最小处，避免钻孔孔身受剪切损坏。

步骤二：在设计位置处依据钻孔设计要求施工注浆-泄水孔9。考虑到注浆施工与之后的疏水施工，注浆-泄水孔9确定为直孔，包括从上至下直径递减的四个钻孔段，从而达到“一孔多用”的效果。

S1.施工第一钻孔段91，该段为松散层固井段，防止松散层段塌孔堵塞注浆-泄水孔9。该段包括第四系地层以及新近系地层(Q+N)，从地面施工至松散层底部，安装第一套管95，并灌注水泥浆固定第一套管95。该段长约97.15m。S2.在第一钻孔段91施工完成后，施工第二钻孔段92，第二钻孔段92为临时止水段，包括洛河组上部分地层，从松散层底部打至目标含水层底板以上50m的岩层处，安装护壁临时止水套管96，可有效防止含水层1上部分的水对注浆工作造成不良影响。待注浆-泄水孔9全部工作完成后，可将临时止水套管96取出。该段长约350m。S3.第二钻孔段92施工完成后，继续钻设第三钻孔段93，第三钻孔段93为注浆段，从目标含水层底板往上50m处打至目标含水层底部7，该段长约50m，全段裸孔。

步骤三：在第三钻孔段93施工完成后、工作面推进至注浆-泄水孔9前，对第三钻孔段93进行采前注浆。采前注浆目的在于通过预注浆充填洛河组底部砂岩含水层1中的裂隙，减弱其富水性和对离层2的充水补给强度，从而减少工作面回采过程中离层水涌突的危险性。采前注浆的时机选择在工作面推到注浆-泄水孔9前，考虑到浆液凝固时间，尽量保证浆液完全凝固后，工作面可推到注浆-泄水孔9的位置。

采前注浆材料为水泥浆液，施工过程中注入浆液浓度由稀到稠，稠度逐渐增加。先采用稀浆液，目的是尽可能扩大注浆的范围。之后在注浆过程中调节浆液本身配比，提高浆液稠度以加速其凝固过程，配合采煤工作面的推进速度以达到注浆效率最大化。稀浆液的水灰质量比可控制在3:1至2:1之间，稠浆液的水灰质量比范围可取1.5:1至1.2:1。根据以往砂岩注浆经验，水泥浆液的扩散半径预计为7-15m，设计值可取10m。注浆量计算公式为：

Q＝π·R²·H·n·c；

式中，Q为注浆量，m³；R为注浆半径，m；H为注浆段高，m；n为含水砂岩层孔隙率；c为修正系数，取1.1-1.3。

进行采前注浆施工前可对洛河组砂岩进行预注水压裂实验，一方面可以冲刷钻孔的岩粉，扩大砂岩内部的裂隙，方便后续注浆工作；另一方面预注水压力可以为进一步确定注浆压力提供依据。注浆压力应控制在一个合理的范围内，既不可太小导致注浆范围过小，也不可过大导致窜浆。根据以往注浆堵水的经验，注浆终压应达到静水压力的2-3倍，注浆终压计算公式为：

P_终＝(2～3)P_s<K_p；

式中，P_终为终孔压力，MPa；P_s为静水压力，MPa；K_p为注浆层位底板抗拉强度，MPa。

注浆时孔口压力加上浆液自身的重力应大于洛河组砂岩含水层底部7的水压，使得浆液顺利进入含水层1中的裂隙中。在注浆过程中，注浆压力应保持平稳，逐步增加。浆液在洛河组砂岩含水层1中沿裂隙扩散，离注浆孔越远受到的阻力越大。此外，在扩散过程中由于浆液本身会逐渐凝固，先扩散的浆液会阻碍后扩散的浆液运动，因此注浆压力需要逐步提升。待注浆量达到设计总量或者注浆压力达到设计终压并稳定持续20min以上，即可认为采前注浆完成。

步骤四：待采前注浆施工完成、工作面推过注浆-泄水孔9位置处并且覆岩稳定后，在第三钻孔段93的基础上继续向下施工第四钻孔段94。第四钻孔段94为泄水孔段，该段从洛河组砂岩含水层底部7施工，穿过洛河组下伏安定组(J₂a)、直罗组(J₂z)和延安组顶部(J₂y)至冒落带顶部8，全段裸孔，形成完整的注浆-泄水孔9，离层水通过注浆-泄水孔9均匀持续下泄到采空区5。

具体的，根据地层资料，洛河组下伏安定组顶部为软弱泥岩层。在工作面推进期间，洛河组砂岩含水层底部7及洛河组与安定组软弱层的交界处受工作面采动的影响会产生离层2。离层2形成过程中发育真空空间，注浆-泄水孔9会出现吸风的现象，表明此时离层2空间和覆岩正在变形阶段，导致注浆-泄水孔9发生破坏和堵塞。待注浆-泄水孔9吸风现象停止时，表明离层2发育完成，覆岩已经较为稳定，此时可进行透孔，将离层2空间的积水通过注浆-泄水孔9均匀持续下泄至采空区5。

步骤五：由于洛河组下伏是安定组泥岩层，因此会在泄水过程中遇水膨胀，导致孔壁坍塌堵塞钻孔，造成离层水体难以下泄。因此，在泄水效果未达预期时，进行采中注浆工作。采中注浆的目的在于进一步减弱洛河组砂岩含水层1的富水性和新产生离层2空间的充水强度，并且充填覆岩运动过程中产生的裂隙。

与采前注浆相比，此时洛河组底部砂岩中出现大量裂隙，离层2空间较为发育。若此时仍采用较稀的浆液，浆液容易被洛河组中渗出的水稀释，难以达到预期填充效果并且存在增加井下涌水量的风险。因此，采中注浆过程中采用高稠度水泥浆液，水灰质量比控制在1:1至1:1.5之间，根据实际需要可加入适当速凝剂提高浆液的凝固速率。

采中注浆施工以填充采动过程中新产生的裂隙为主，注浆范围应适当扩大，达到充分填充裂隙的效果。与之对应的，注浆压力也应随之增大，注浆终压可取3倍的静水压力。采中注浆过程中，注浆压力会先经历注浆压力递减甚至负压的阶段，表明此刻裂隙和离层2处于发育阶段。随后注浆压力会慢慢增大直至达到设计终压，代表此时浆液正逐步填充裂隙。注浆过程中应保持注浆速率稳定，注浆压力稳步提升，达到裂隙充分均匀填充的效果。待注浆压力达到设计终压并稳定持续一段时间后，停止采中注浆工作。

步骤六：待工作面推过注浆-泄水孔9位置，没有离层2涌突水威胁时，进行采后注浆工作。

采后注浆工作可以视为采中疏水-注浆的补充工作，进一步填充加固离层2附近岩层。采后注浆范围为离层2发育位置以上30m至离层2发育位置以下30m。在此范围内可进一步减弱离层2充水强度，为相邻工作面开采减小离层2积水威胁；通过注浆加固离层2下部洛河组的岩层，可以有效减小离层2下部导水裂隙带4的高度，减小采空区5的积水量；同时，通过注浆加固填充离层2，可在一定程度上降低地表沉降，起到保护地表生态的效果。

采后注浆浆液为水泥浆液，由于采后覆岩中的裂隙更为发育，此时采用稠度大的浆液。先期浆液水灰质量比可先控制在1:1.5至1:2之间，充填岩层中较大的裂隙以及与离层2空间中的水形成非牛顿流体，有效防止离层水下渗。采后注浆工作接近完成后可调节水灰质量比至1.2:1左右，充填残留的细小裂隙。

由于注浆范围的扩大，采后注浆的注浆半径也应相应增加以充分填充裂隙，为工作面后续开采减小离层2积水量起到辅助作用。注浆量的计算依然可采用上述公式确定。由于注浆浆液较稠且注浆半径大，注浆压力适当增大以保证注浆质量。根据现场施工情况，注浆压力可设置为3倍至4倍静水压力左右。

采后注浆过程分为注浆量增大、注浆量减小和注浆结束三个阶段。

刚开始注浆时，由于浓稠浆液的充填作用导致岩层间裂隙被撑开，此时应逐步提升注浆量，使得浆液颗粒尽量向前扩散、扩大注浆范围使得均匀填充。随着注浆工作的进行，浆液逐渐凝固，裂隙得到充填，此时注浆压力逐渐提升，相应注浆量逐渐减小。待注浆压力逐渐达到设计终压并稳定持续一段时间或者注浆量达到设计注浆量后，即可认为注浆结束。

步骤七：当工作面推进到下一个注浆-泄水孔9时，对当前的注浆-泄水孔9进行全段水泥浆封孔，防止地下水大规模涌入造成灾害。

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和使用本发明。对这些实施例的多种修改方式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和范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据工作面的范围、周期闭合距以及离层(2)持续时间，在工作面回采前对离层(2)可能发生涌突的位置进行预测，确定注浆-泄水孔(9)的位置；

步骤二：在设计位置处依据钻孔设计要求施工注浆-泄水孔(9)；所述注浆-泄水孔(9)包括直径递减的四个钻孔段：第一钻孔段(91)为松散层固井段；第二钻孔段(92)为临时止水段；第三钻孔段(93)为注浆段；第四钻孔段(94)为泄水孔段；

S1.由地表打至松散层底部，安装第一套管(95)，并灌注水泥浆固定第一套管(95)，完成第一钻孔段(91)施工；S2.从松散层底部打至目标含水层底板以上50m的岩层处，安装护壁临时止水套管(96)，完成第二钻孔段(92)施工；S3.从目标含水层底板往上50m处打至目标含水层底部(7)，完成第三钻孔段(93)施工；

步骤三：在第三钻孔段(93)施工完成后、工作面推进至注浆-泄水孔(9)前，对第三钻孔段(93)进行采前注浆；

步骤四：待采前注浆施工完成、工作面推过注浆-泄水孔(9)位置处并且覆岩稳定后，在第三钻孔段(93)的基础上继续向下施工第四钻孔段(94)，穿越含水层(1)及其下部岩层直至冒落带顶部(8)，形成完整的注浆-泄水孔(9)，离层(2)水通过注浆-泄水孔(9)均匀持续下泄到采空区(5)；

步骤五：受采动影响，覆岩在泄水过程中仍会运动，导致泄水孔孔壁失稳，出现塌孔现象，造成离层(2)水体难以下泄；在泄水效果未达预期时，对第三钻孔段(93)进行采中注浆工作；

步骤六：待工作面推过注浆-泄水孔(9)位置，没有离层(2)涌突水威胁时，进行采后注浆工作；

步骤七：当工作面推进到下一个注浆-泄水孔(9)时，对当前的注浆-泄水孔(9)进行封孔。

2.根据权利要求1所述的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，其特征在于，步骤二中，注浆-泄水孔(9)孔间距为注浆扩散半径的两倍。

3.根据权利要求1所述的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，其特征在于，步骤二中，所述第一钻孔段(91)直径220mm，第一套管(95)直径200mm；第二钻孔段(92)直径180mm，临时止水套管(96)直径160mm；第三钻孔段(93)直径108mm；第四钻孔段(94)直径90mm。

4.根据权利要求1所述的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，其特征在于，步骤三中，采前注浆材料为水泥浆液，施工过程中注入浆液浓度由稀到稠，稠度逐渐增加；稀浆液的水灰质量比为3-2:1，稠浆液的水灰质量比为1.5-1.2:1；注浆量计算公式为：

Q＝π·R²·H·n·c；

式中，Q为注浆量，m³；R为注浆半径，m；H为注浆段高，m；n为含水砂岩层孔隙率；c为修正系数，取1.1-1.3。

5.根据权利要求4所述的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，其特征在于，步骤三中，注浆时孔口压力加上浆液自身的重力应大于洛河组砂岩含水层底部(7)的水压，使得浆液顺利进入含水层(1)中的裂隙中；在注浆过程中，注浆压力应保持平稳，逐步增加，待注浆量达到设计总量或者注浆压力达到设计终压并稳定持续20min以上，即可认为采前注浆完成；注浆终压为静水压力的2-3倍；注浆终压计算公式为：

P_终＝(2～3)P_s<K_p；

式中，P_终为终孔压力，MPa；P_s为静水压力，MPa；K_p为注浆层位底板抗拉强度，MPa。

6.根据权利要求1所述的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，其特征在于，步骤三中，采前注浆施工前对注浆层位进行预注水压裂。

7.根据权利要求1所述的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，其特征在于，步骤四中，在注浆-泄水孔(9)吸风停止时，施工第四钻孔段(94)进行透孔泄水。

8.根据权利要求7所述的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，其特征在于，步骤五中，采中注浆过程中采用高稠度水泥浆液，水灰质量比为1:1-1.5，注浆压力先递减再缓慢增加直至达到设计的注浆终压；待注浆压力达到设计终压并稳定持续一段时间后，停止采中注浆工作；注浆终压为3倍静水压力。

9.根据权利要求8所述的煤矿高位离层水害注浆-泄水综合治理方法，其特征在于，步骤六中，采后注浆范围为离层(2)发育位置以上30m至离层(2)发育位置以下30m；采后注浆浆液为水泥浆液，先期浆液水灰质量比为1:1.5-2，充填大裂隙，待采后注浆工作接近完成后逐步降低水灰质量比至1.2:1，充填残留的细小裂隙；

采后注浆过程分为注浆量增大、注浆量减小和注浆结束三个阶段；

刚开始注浆时，由于浓稠浆液的充填作用导致岩层间裂隙被撑开，此时应逐步提升注浆量，使得浆液颗粒尽量向前扩散、扩大注浆范围使得均匀填充；

随着注浆工作的进行，浆液逐渐凝固，裂隙得到充填，此时注浆压力逐渐提升，相应注浆量逐渐减小；待注浆压力逐渐达到设计终压并稳定持续一段时间或者注浆量达到设计注浆量后，即可认为注浆结束；采后注浆终压为静水压力的3-4倍。

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