CN103244101B - 随钻进的岩层质量评价方法 - Google Patents
随钻进的岩层质量评价方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103244101B CN103244101B CN201310153939.7A CN201310153939A CN103244101B CN 103244101 B CN103244101 B CN 103244101B CN 201310153939 A CN201310153939 A CN 201310153939A CN 103244101 B CN103244101 B CN 103244101B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quality
- rock
- rock masses
- boring
- evaluation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 3
- 238000001303 quality assessment method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明涉及一种随钻进的岩层质量评测方法，尤其适用于井巷工程中对岩层质量的评测。首先通过地质钻探或查阅地质资料确定巷道围岩的成层参数，对巷道围岩岩层特性有整体的把握；然后在巷道掘进支护过程中，使用探测钻机在打锚杆、锚索钻孔的过程中获取钻进参数，对测得的参数进行数据处理，形成此钻孔附近的岩层质量评价；随巷道不断掘进，使用探测钻机获取连续的数据，将所有钻孔的数据进行整合，得到连续的岩层质量评价，并据此提出相应的支护方法。该方法为可行的、高效的、不影响掘进支护的、连续的巷道围岩质量评测方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种随钻进的岩层质量评测方法，尤其适用于井巷工程中对岩层质量的评测。
背景技术
巷道作为煤矿生产的安全通道，其稳定性非常重要，所以掌握巷道围岩的岩层质量评价方法的重要性不言而喻。一方面，巷道的合理控制与维护关系着矿井的正常生产和工人的生命安全，而巷道事故的发生大多由于对巷道围岩质量的不确定导致的支护设计不科学产生的，巷道围岩质量作为巷道支护设计以及其他煤矿工程活动的重要依据，显得格外重要。另一方面，随着煤矿开采深度的增加，软弱破碎围岩巷道的控制难题愈发明显，支护方式亟待突破，及时准确地掌握巷道围岩岩层的质量状况作为研究深部及软弱破碎围岩支护问题的基础，亦凸显出其独特的重要性。
传统的围岩钻探方法由于效率低下，无法在巷道进行较高密度的探测，因此只能得到一个钻孔附近的围岩质量情况，无法形成连续的岩层质量评价。长期以来，对巷道岩层的整体质量评价大多由工程类比以及实践经验得来，巷道围岩的岩性及岩层结构、破碎情况不能及时被探明，支护设计不能随着岩层质量状况的变化而及时变更，有时支护强度不能达到支护要求而造成顶板事故；有时又会因为支护过剩而提高了工程成本、降低了掘进效率。目前缺少一种连续的、可行的巷道岩层质量评测方法。
发明内容
本发明是解决目前无法对巷道岩层质量进行连续评价的问题，提供一种可行的、高效的、不影响掘进支护的、连续的巷道围岩质量评测方法。
本发明用于在井巷工程中对岩层质量进行评测，包括如下步骤：
步骤一、确定巷道围岩的成层参数，以对巷道围岩的岩层特性有整体的把握；
步骤二、按巷道掘进工艺进行巷道掘进；
步骤三、使用探测钻机进行至少一次钻孔工作；
步骤四、获取上述钻孔工作中的钻进参数的变化，并据此获得此点的岩层质量评价；
步骤五、钻孔打好后，针对此点的岩层质量评价进行支护；以及
重复上述步骤二至五，得到连续的岩层质量评价。
具体地，在步骤一中通过地质钻探或地质资料确定所述成层参数。
具体地，在步骤三中使用所述探测钻机完成一次支护的锚杆孔或锚索孔的钻孔工作。
具体地，所述探测钻机收集、记录、处理所述钻进参数的变化。
具体地，所述参数的变化包括钻进过程中钻进速度、功率的变化。
具体地，所述探测钻机具有数据收集单元及处理器，用以获得对应钻孔的岩层质量评价。
具体地，通过对一系列钻孔的钻进参数数据的处理，生成此巷道连续的围岩岩层质量评价。
该随钻进的岩层质量评价方法的有益效果：
（1）实现巷道围岩岩层质量的连续性评价。由于本方法的数据搜集过程和钻锚杆锚索钻孔的过程保持同步，因此每组数据在巷道轴向的间距为沿巷道锚杆或锚索支护的排距，通过高密度的钻孔探测可以获得近似连续的巷道围岩岩层质量评价；
（2）实现高效的连续钻探。本方法用于围岩岩层成层性以及完整性的定性评估，钻探过程采用的探测钻机钻进速度与现有锚杆锚索钻机并无明显差异，与地质钻探的定量评价过程相比具有高效的特点；
（3）不影响掘进支护。本方法的钻探过程通过探测钻机与巷道掘进的支护过程融为一体，与传统掘进支护并无工艺上的差别；
（4）可生成巷道围岩质量评价数据库。通过对每组数据的处理整合，形成沿巷道轴向的连续的围岩岩层质量评价，并可以随时调用；
（5）工艺简单，容易操作。与传统巷道掘进支护过程相比，只是将普通锚杆锚索钻机换成探测钻机，其他设备不变。
附图说明
图1是本方法的实施示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
本发明是一种随钻进的岩层质量评价方法。在实施过程中，先通过地质钻探或查阅地质资料确定巷道围岩的成层参数，对巷道围岩岩层特性有整体的把握。然后，在巷道掘进支护过程中，通过使用专用探测钻机在打锚杆、锚索钻孔的过程中记录钻进参数的变化，通过对测得的数据进行处理，形成此钻孔附近的岩层质量评价。随着掘进支护过程的行进，探测钻机获取到连续的数据，将所有测孔的数据进行整合，即可得到连续的、细致的巷道围岩质量评价。根据该质量评测数据，可以提出相应的支护方法。
在施工中，首先做好钻探前的相关准备工作，确保专用探测钻机运转正常，数据收集以及处理器运转正常。
图1示出了本方法的具体步骤：
步骤一、通过地质钻探或查阅地质资料等方法确定岩层的成层参数，形成定性的岩层质量评价。
步骤二、按照正常巷道掘进工艺进行巷道掘进。
步骤三、使用专用探测钻机完成一次支护的锚杆孔或锚索孔的钻孔工作。所用的专用探测钻机除具有普通锚杆锚索钻机所具有功能外，还能够记录钻进过程中钻进速度、功率等参数的变化，并配套相应的数据收集、处理器，以形成连续的岩层质量评价。
步骤四、在钻孔过程中专用探测钻机收集钻进参数变化数据，由处理器进行数据处理获得此点的岩层质量评价。
步骤五、钻孔打好后，退出钻杆，按正常工艺进行锚杆或锚索支护。
步骤六、随掘进工作面的推进，通过对一系列钻孔的钻进参数数据的处理，生成此巷道连续的围岩岩层质量评价，并依此提出合适的支护方法。
由上可见，本发明的岩层质量评价方法中，首先利用步骤一形成对岩层的定性评价，然后通过在掘进中的数据分析得到定量的质量评价，从而可以生成高质量的、连续的围岩质量评价。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种随钻进的岩层质量评价方法，用于在井巷工程中对岩层质量进行评测，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、通过地质钻探或地质资料确定巷道围岩的成层参数，以对巷道围岩的岩层特性有整体的把握；
步骤二、按巷道掘进工艺进行巷道掘进；
步骤三、使用探测钻机进行至少一次钻孔工作，所述探测钻机具有数据收集单元及处理器，用以获得对应钻孔的岩层质量评价；
步骤四、所述探测钻机收集、记录、处理上述钻孔工作中的钻进过程中钻进速度、功率的变化，并据此获得此点的岩层质量评价；
步骤五、钻孔打好后，针对此点的岩层质量评价进行支护；以及
重复上述步骤二至五，得到连续的岩层质量评价。
2.根据权利要求1所述的随钻进的岩层质量评价方法，其特征是，在步骤三中使用所述探测钻机完成一次支护的锚杆孔或锚索孔的钻孔工作。
3.根据权利要求1所述的随钻进的岩层质量评价方法，其特征是，通过对一系列钻孔的钻进参数数据的处理，生成此巷道连续的围岩岩层质量评价。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310153939.7A CN103244101B (zh) | 2013-04-27 | 2013-04-27 | 随钻进的岩层质量评价方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310153939.7A CN103244101B (zh) | 2013-04-27 | 2013-04-27 | 随钻进的岩层质量评价方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103244101A CN103244101A (zh) | 2013-08-14 |
| CN103244101B true CN103244101B (zh) | 2016-06-01 |
Family
ID=48923942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310153939.7A Expired - Fee Related CN103244101B (zh) | 2013-04-27 | 2013-04-27 | 随钻进的岩层质量评价方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103244101B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106593424A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 中国矿业大学 | 基于声级计的巷道顶板岩石普氏系数随钻探测装置及方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103573269B (zh) * | 2013-11-13 | 2015-07-15 | 上海建科工程咨询有限公司 | 盾构隧道注浆层性能检测方法 |
| CN104863576B (zh) * | 2015-04-03 | 2017-12-08 | 山东大学 | 判断钻机钻进至一定深度时钻头所处地质层的方法 |
| CN105891443B (zh) * | 2016-04-05 | 2019-01-18 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种隧道岩层地质数据采集处理方法及系统 |
| CN105927211B (zh) * | 2016-04-18 | 2019-04-16 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种深部地下工程的岩体力学特性原位钻进测试方法及装置 |
| CN108286459B (zh) * | 2018-01-16 | 2019-10-25 | 山东科技大学 | 巷道顶板潜在危险性岩层范围的确定方法 |
| CN108375805A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-08-07 | 中国矿业大学 | 基于气动锚杆钻机钻进参数实时确定岩体地质状态的方法 |
| CN108414107A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-08-17 | 安徽理工大学 | 一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装方法及装置 |
| CN109858704A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-06-07 | 中国铁建重工集团有限公司 | 基于掘进参数的施工风险评估方法及系统 |
| CN111783214B (zh) * | 2020-07-13 | 2023-09-22 | 中电建路桥集团有限公司 | 一种类岩堆体隧道围岩质量评价方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4075980B2 (ja) * | 2002-04-22 | 2008-04-16 | 東亜建設工業株式会社 | 山岳トンネルにおける穿孔データによる地山の評価方法 |
| CN101251498A (zh) * | 2008-04-03 | 2008-08-27 | 中国矿业大学 | 一种基于电磁辐射原理的围岩松动圈测试及评价方法 |
| CN101968825A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-02-09 | 中国矿业大学 | 一种煤矿巷道锚杆支护智能设计方法 |
| CN102425432A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-04-25 | 湖南科技大学 | 深部高应力碎胀围岩的适时让压支护系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07208060A (ja) * | 1994-01-24 | 1995-08-08 | Shimizu Corp | 削岩機の削孔エネルギー評価値による岩盤発破作業及び支保構造の適正化方法 |
-
2013
- 2013-04-27 CN CN201310153939.7A patent/CN103244101B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4075980B2 (ja) * | 2002-04-22 | 2008-04-16 | 東亜建設工業株式会社 | 山岳トンネルにおける穿孔データによる地山の評価方法 |
| CN101251498A (zh) * | 2008-04-03 | 2008-08-27 | 中国矿业大学 | 一种基于电磁辐射原理的围岩松动圈测试及评价方法 |
| CN101968825A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-02-09 | 中国矿业大学 | 一种煤矿巷道锚杆支护智能设计方法 |
| CN102425432A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-04-25 | 湖南科技大学 | 深部高应力碎胀围岩的适时让压支护系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 新型巷道顶板岩层结构探测仪的研制和应用;吴联君等;《煤矿现代化》;20071231(第1期);第47-48页 * |
| 煤巷锚杆支护全线跟踪设计方法;张汝梅等;《中国矿业》;20070228;第16卷(第2期);第54-56页 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106593424A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 中国矿业大学 | 基于声级计的巷道顶板岩石普氏系数随钻探测装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103244101A (zh) | 2013-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103244101B (zh) | 随钻进的岩层质量评价方法 | |
| CN104181611B (zh) | 一种矿井工作面顶底板采动破坏裂隙发育动态监测方法 | |
| US20210156249A1 (en) | Method for determining three-dimensional in-situ stress based on displacement measurement of borehole wall | |
| Bossart et al. | Geological and hydraulic characterisation of the excavation disturbed zone in the Opalinus Clay of the Mont Terri Rock Laboratory | |
| WO2018103324A1 (zh) | 基于激光测距仪的巷道顶板岩体质量等级的随钻探测装置及方法 | |
| CN110486007A (zh) | 煤矿随钻围岩力学参数原位测试装置及方法 | |
| CA2997155C (en) | Sound level meter-based tunnel roof rock protodyakonov coefficient detecting-while-drilling apparatus and method | |
| RU2467171C1 (ru) | Способ диагностики опасных ситуаций при подземной добыче каменного угля и методика прогноза параметров зон трещиноватости, образованной гидроразрывом пласта | |
| CN104373154A (zh) | 一种巷道顶板稳定性监测方法 | |
| CN102852524B (zh) | 利用液压支柱提高铝土矿回采率的方法 | |
| Wang et al. | Advanced directional drilling technology for gas drainage and exploration in Australian coal mines | |
| CN103195425A (zh) | 一种煤矿巷道围岩强度原位快速测定方法 | |
| CN114352299B (zh) | 一种深埋长隧洞tbm施工条件下并行超前超深地质预报方法 | |
| CN105068146B (zh) | 一种探测黄土中采煤导水裂隙高度的方法 | |
| CN110579194B (zh) | 沿空巷道侧向基本顶岩梁断裂位置的现场测试方法及应用 | |
| CN106032750B (zh) | 一种基于钻探能谱的地质编录仪 | |
| Bilgin et al. | Probe drilling ahead of Two TBMs in difficult ground conditions in Turkey | |
| CN111622751A (zh) | 一种基于气体碳同位素的页岩气甜点评价方法 | |
| Stringer et al. | Advanced soil sampling of silty sands in Christchurch | |
| CN115950947A (zh) | 一种tbm隧洞基于振动信号实时的地质参数预测方法 | |
| CN114483043A (zh) | 一种用于隧道掘进的探测控制系统及其探测方法 | |
| CN110939454A (zh) | 一种隧道千米以上超前地质预报方法 | |
| Tommila | Mining method evaluation and dilution control in Kittilä mine | |
| Peroulakis | Identification and strength classification of weakness zones in the Garpenberg mine based on measurement while drilling (MWD) | |
| CN112161868B (zh) | 一种基于煤岩采动力学的时滞型冲击地压灾害预警方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160601 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |