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龙图腾网获悉中煤科工西安研究院(集团)有限公司申请的专利一种煤层顶底板含水层超前区域治理注浆钻孔布设方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119830637B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411869591.6，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种煤层顶底板含水层超前区域治理注浆钻孔布设方法是由王皓;尚宏波;乔伟;王晓东;孙钧青;张涛;刘名阳;冯龙飞设计研发完成，并于2024-12-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种煤层顶底板含水层超前区域治理注浆钻孔布设方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种煤层顶底板含水层超前区域治理注浆钻孔布设方法，包括确定煤层顶板和或煤层底板内的超前区域注浆改造层位；通过理论计算得到含水层内注浆浆液第一扩散半径，通过数值模拟计算得到含水层内注浆浆液第二扩散半径，以第一扩散半径和第二扩散半径中的较小值为注浆浆液扩散半径；确定注浆钻孔的布孔形状，注浆钻孔的布孔形状包括扇形、羽形和梳形；确定注浆钻孔轨迹设计参数；按照注浆钻孔轨迹设计参数进行定向超前钻孔施工，在施工过程中利用随钻测量装置实时获取钻进参数，并根据注浆钻孔轨迹设计参数实时调整钻进轨迹直至完成注浆钻孔布孔作业。采用本发明方法注浆改造层位的选择更准确合理；解决了超前区域注浆钻孔布设不科学、不精准、设计效率低的问题。

本发明授权一种煤层顶底板含水层超前区域治理注浆钻孔布设方法在权利要求书中公布了：1.一种煤层顶底板含水层超前区域治理注浆钻孔布设方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤1、收集钻孔资料和地层物探资料，确定煤层顶板和或煤层底板内的超前区域注浆改造层位； 步骤2、根据步骤1收集到的钻孔资料和地层物探资料，确定超前区域注浆改造层位的力学性质，通过理论计算得到含水层内注浆浆液第一扩散半径，通过数值模拟计算得到含水层内注浆浆液第二扩散半径，以第一扩散半径和第二扩散半径中的较小值为注浆浆液扩散半径； 步骤3、根据确定的超前区域注浆改造层位的力学性质，确定注浆钻孔的布孔形状，所述注浆钻孔的布孔形状包括扇形、羽形和梳形； 步骤4、根据步骤1确定的超前区域注浆改造层位、步骤2确定的钻孔注浆浆液扩散半径和步骤3确定的注浆钻孔的布孔形状，确定注浆钻孔轨迹设计参数； 步骤5、按照确定的注浆钻孔轨迹设计参数进行定向超前钻孔施工，在施工过程中，利用随钻测量装置实时获取钻进参数，并根据注浆钻孔轨迹设计参数实时调整钻进轨迹，直至完成注浆钻孔布孔作业； 所述步骤1具体包括：当超前区域注浆改造层位位于煤层底板内时，基于“下三带”理论，通过理论计算、物理相似模拟试验和数值模拟计算得到三个煤层底板采动导水破坏带深度值，以三个煤层底板采动导水破坏带深度值中的最大值作为标准值，将深度值与标准值差距最小的含水层作为底板注浆改造层位； 当超前区域注浆改造层位位于煤层顶板内时，基于“上三带”理论，采用煤层顶板导水裂隙带理论计算、物理相似模拟试验和数值模拟计算得到三个煤层顶板导水裂隙带发育高度值，以三个煤层顶板导水裂隙带发育高度值中的最大值作为标准值，将高度值与标准值差距最小的含水层作为顶板注浆改造层位； 步骤2所述的第一扩散半径通过以下公式确定： 式中：为第一扩散半径，单位为m；为含水层渗透系数，单位为ms；为注浆压力水头，单位为m；为注浆时间，单位为s；为注浆层位岩体的孔隙率；为注浆浆液黏度与水黏度的比值；为注浆钻孔半径，单位为m； 步骤3所述的根据超前区域注浆改造层位的力学性质，确定注浆钻孔的布孔形状具体包括： 当注浆改造地层钻进成孔率大于等于85%时，注浆钻孔的布孔形状为梳形； 当注浆改造地层钻进钻孔成孔率大于等于60%，且小于85%时，注浆钻孔的布孔形状为羽形； 当注浆改造地层钻进钻孔成孔率小于60%时，注浆钻孔的布孔形状为扇形。

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