CN109944635B - 工作面深部隐伏导水构造探查及治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工作面深部隐伏导水构造探查方法，属于煤矿作业区域探查、监测及治理技术领域，包括以下步骤：1)工作面回采前，采用井下瞬变电磁探测方法和/或微震监测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况；2)采用井下钻孔对穿钻探方法和/或地面水平分支孔钻探方法进行钻孔验证；若钻孔内有水涌出，则认为所述低阻异常区域存在导水构造；其中，钻孔贯穿所述低阻异常区域，且钻孔与所述低阻异常区域中轴线相交处距离所述低阻异常区域顶端的距离大于等于30m。本发明还提供了一种工作面深部隐伏导水构造治理方法。本发明提供的工作面深部隐伏导水构造探查及治理方法，钻探结果准确。

Description

工作面深部隐伏导水构造探查及治理方法

技术领域

本发明属于煤矿作业区域探查、监测及治理技术领域，更具体地说，是涉及一种工作面深部隐伏导水构造探查及治理方法。

背景技术

导水构造是高压地下水由深部含水层涌入采掘空间引发突水事故的重要通道。提前探明导水构造空间位置，是做好煤矿防治水工作的重要一环。历史上，华北型煤田所有奥灰水重大突水事故均与未能提前探明导水构造空间位置，未能提前采取有效预防措施有关。

地球物理勘探、钻探是工作面深部隐伏导水构造探查的两类最主要方法，两者常常配合应用、互为验证。由于煤矿水文地质条件及导水构造的复杂性，工作中常常出现地球物理勘探与钻探结果不一致的情况，并由此引发多次突水事故，造成经济损失、人员伤亡，破坏矿区水资源，也容易给人造成“物探精度低、探测精度差”的看法，给地球物理勘探技术的推广应用及发展带来很大的负面影响。

2009年7月25日，河北省邯郸某矿某工作面发生回采突水，高峰水量

10000m³/h，造成重大淹井事故。回采前，工作面地球物理勘探及钻探发现突水区域底板50m以深存在低阻、高水压异常区。总计施工21个井下钻孔进行探查、注浆治理，探注孔钻孔终孔层位位于山青灰岩(底板下方60m)，但钻孔涌水量、注浆量均未发现异常。后期钻探堵水工程证实，工作面底板79m位置发育一个直径不足20m的导水陷落柱。导水构造发育高度与地球物理异常带高度相差约20m。

2018年3月4日，河北省邢台某矿某工作面发生回采突水，最大水量2470m³/h，采区被淹。回采前，采用井下瞬变电磁、直流电法等综合物探技术，探明工作面底板70m以深存在低阻异常。但此后钻探验证，该位置未发生钻孔水量、注浆量异常。后期钻探堵水工程证实，突水点位置工作面底板下方85m深部存在导水裂隙带。导水裂隙带发育高度与地球物理异常带高度相差15m。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工作面深部隐伏导水构造探查及治理方法，旨在解决目前的工作面深部隐伏导水构造探查方法探查结果不准确的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种工作面深部隐伏导水构造探查方法，包括以下步骤：

1)根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，工作面回采前，采用井下瞬变电磁探测方法和/或微震监测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况；

2)根据所述步骤1)探明的采掘影响范围内所述低阻异常区域空间分布情况，采用井下钻孔对穿钻探方法和/或地面水平分支孔钻探方法进行钻孔验证；若钻孔内有水涌出，则认为所述低阻异常区域存在导水构造；其中，钻孔贯穿所述低阻异常区域，且钻孔与所述低阻异常区域中轴线相交处距离所述低阻异常区域顶端的距离大于等于30m。

进一步地，所述瞬变电磁探测方法包括工作面煤层采前立体探测方法；

所述步骤1)包括以下步骤：

11)根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，工作面回采前，采用工作面煤层采前立体探测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况；和/或

12)根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，工作面回采前，采用微震监测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况。

进一步地，所述瞬变电磁探测方法还包括巷道多方位超前探测方法；

所述步骤1)中工作面回采前还设置有巷道掘进探查步骤，所述巷道掘进探查步骤为：

根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，在巷道掘进期间，采用所述巷道多方位超前探测方法，对巷道迎头前方及周边的含水体或不良地质体进行探测。

进一步地，所述微震监测方法采用全包围布置方式进行微震监测，相邻测点纵向间距小于等于120m、横向间距大于等于10m、高差大于等于5m。

进一步地，所述步骤2)包括以下步骤：

21)采用井下钻孔对穿钻探方法进行钻孔验证时，对穿的两个钻孔的开钻位置分别位于所述低阻异常区域的两侧，两个所述钻孔的对穿点位于所述低阻异常区域的中轴线上，且两个所述钻孔的对穿点距离所述低阻异常区域顶端的距离大于等于30m，两个所述钻孔分别贯穿所述低阻异常区域；和/或

22)采用水平分支孔方法进行钻孔验证时，水平分支孔水平方向贯穿所述低阻异常区域，铅垂方向位于奥灰含水层内或者距离所述低阻异常区域顶端的距离大于等于60m。

本发明提供的工作面深部隐伏导水构造探查方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明工作面深部隐伏导水构造探查方法提出了异常晕的概念，进而提出了一种新的工作面深部隐伏导水构造探查方法。采用该方法，可有效查明导水构造发育情况，提前采取有效措施，预防突水事故的发生。

本发明实施例提供的工作面深部隐伏导水构造探查方法，与现有的工作面深部隐伏导水构造探查方法有明显不同，现有的工作面深部隐伏导水构造探查方法认为物探方法检测到的采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况，即为实际导水构造的空间分布情况，进而在钻探验证时，钻孔底端的深入低阻异常区域的深度较小，仅深入到了异常晕的浅部，而不会下探至导水构造内，进而只揭露了异常晕，而漏掉了导水构造，从而探查结果不准确，易导致突水事故的发生。

本发明提出了异常晕的概念，明确了物探方法检测到的采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况，是探查的导水构造及包覆在导水构造外的异常晕组合起来的空间分布情况。经研究，异常晕的厚度一般在十几米左右，因此在钻探阶段，将钻孔深入低阻异常区域的深度调整为，钻孔与低阻异常区域中轴线相交处距离低阻异常区域顶端的距离大于等于30m，确保了钻孔完全可以深入到导水构造内，保证了钻探结果的准确性，避免了突水事故的发生，提高了采煤作业过程中操作人员的安全性。

本发明还提供了一种工作面深部隐伏导水构造治理方法，包括以下步骤：

a)采用所述工作面深部隐伏导水构造探查方法探查所述导水构造情况；

b)根据所述低阻异常区域的空间位置及形态特征，确定所述导水构造类型；

c)根据所述导水构造类型治理所述导水构造。

进一步地，所述步骤c)后设置有步骤d)，所述步骤d)为：

工作面回采过程中，采用所述微震监测方法，监测、探查采动破坏影响圈内所述低阻异常区域空间分布变化情况，对导水构造治理效果及回采安全性进行动态监测评价。

进一步地，所述步骤d)中监测时长为由工作面回采前到回采结束后1个月。

进一步地，所述微震监测方法采用全包围布置方式进行微震监测，相邻测点纵向间距小于等于120m、横向间距大于等于10m、高差大于等于5m。

本发明提供的工作面深部隐伏导水构造治理方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明工作面深部隐伏导水构造治理方法采用了上述工作面深部隐伏导水构造探查方法进行导水构造探查，确保了钻孔完全可以深入到导水构造内，保证了钻探结果的准确性，可有效查明导水构造发育情况，便于操作人员提前采取有效治理措施，预防突水事故的发生，避免了突水事故的发生，提高了采煤作业过程中操作人员的安全性。其中，导水构造主要有三种类型，包括导水陷落柱、导水断层和导水裂隙带，这三种类型对应的异常晕也呈现出不同的形态。导水陷落柱异常晕呈近直立、柱体状展布；导水断层异常晕呈倾斜板状展布，在顶部发生转折呈直立板状；导水裂隙带异常晕与导水断层异常晕空间形态大致类似，但沿走向方向延伸有限，宽度较大。探查时，可根据井下瞬变电磁探测方法和/或微震监测方法的探测结果判断出导水构造的类型，之后根据导水构造的具体类型，选取相应的治理方案对导水构造进行治理。且通过步骤1)可提前探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况，为导水通道治理提供依据，确保了导水构造可以被精确治理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是河北省邯郸某矿导水陷落柱及其异常晕探查治理示意图

图2是河北省邢台某矿导水裂隙带及其异常晕探查治理示意图；

图3是本发明实施例提供的火焰与导水构造及异常晕结构对比示意图；

图4是本发明实施例提供的巷道多方位超前探测方法工程布置示意图；

图5是本发明实施例提供的工作面采前立体探测方法工程布置示意图；

图6是本发明实施例提供的导水陷落柱及包覆在导水陷落柱外的异常晕的空间形态示意图；

图7是本发明实施例提供的导水断层及包覆在导水断层外的异常晕的空间形态示意图；

图8是本发明实施例提供的导水裂隙带及包覆在导水裂隙带外的异常晕的空间形态示意图；

图9是本发明实施例提供的全包围式微震监测方法工程布置示意图；

图10是本发明实施例提供的探查及治理钻孔工程布置示意图。

其中，图3中(a)图为火焰结构示意图，(b)图为导水构造及异常晕结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图10，现对本发明实施例提供的工作面深部隐伏导水构造探查及治理方法进行说明。所述工作面深部隐伏导水构造探查及治理方法，包括以下步骤：

1)根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，工作面回采前，采用井下瞬变电磁探测方法和/或微震监测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况；

2)根据步骤1)探明的采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况，采用井下钻孔对穿钻探方法和/或地面水平分支孔钻探方法进行钻孔验证；若钻孔内有水涌出，则认为低阻异常区域内存在导水构造；若钻孔内未有水涌出，则认为低阻异常区域内不存在导水构造，其中，钻孔贯穿低阻异常区域，且钻孔与低阻异常区域中轴线相交处距离低阻异常区域顶端的距离大于等于30m。由于钻孔具有一定的孔径，这里所说的“钻孔与低阻异常区域中轴线相交处距离低阻异常区域顶端的距离大于等于30m”是指钻孔与低阻异常区域中轴线交汇部分的顶端距离低阻异常区域顶端的距离大于等于30m。

为揭露背景技术中记载的两个事故产生原因，发明人进行了大量研究，并绘制了河北省邯郸某矿导水陷落柱及其异常晕探查治理图(如图1所示)及河北省邢台某矿导水裂隙带及其异常晕探查治理图(如图2所示)，发现通过物探探测方法与钻探方法测得的导水构造顶端距离工作面底板之间的距离相差几十米的最重要原因是导水构造“异常晕”的存在。

由于华北型煤田开采煤层底部有巨厚奥陶系灰岩含水层存在，采掘工作面位于奥灰水水位以下，且导水构造未发育到工作面底板位置，属于带压开采工作面隐伏导水构造探测领域。当工作面下方存在导水构造时，位于导水构造下方的高压奥灰水，在水压力场、水动力场、水温场、矿压场和构造应力场的共同作用下，自奥灰含水层沿导水构造向采掘工作面运移、扩散及浸染。其中，高压奥灰水中一部分以固相存在，一部分以液相存在，还有一部分以气相存在，且三种形态的高压奥灰水在向采掘工作面运移、扩散及浸染过程中相互作用并转化，使得导水构造上方和外围形成一定范围的地球物理异常，可将该异常区域定义为导水构造异常晕。

导水构造异常晕的空间形态及范围，由导水构造类型、规模、导水能力、围岩岩性及裂隙发育情况、含水层与采掘工作面之间的水压力差、水温差等决定。异常晕总体上呈包裹状和头盔状存在于导水构造的上方和外围，空间关系类似于火焰之焰心与内焰、外焰的空间三层结构关系(如图3所示)。

另外，导水构造及异常晕内均存在地球物理异常，在瞬变电磁探查及微震监测中，均会呈现出低电阻率、高水位、高水温、微震事件密集发生等特征。在钻探过程中，钻孔仅钻进至异常晕内时钻孔的涌水量、注浆量一般无明显异常，只有当钻孔钻进至导水构造时钻孔涌水量、注浆量才会发生明显增大。因此当采掘影响范围内有导水构造存在时，采用物探方法探测到的低阻异常区域为导水构造及包覆在导水构造外异常晕的组合体，而非导水构造本身。而现有技术则认为低阻异常区域即为导水构造，没有意识到异常晕的存在。

背景技术中两次突水事故的发生，最直接原因是对导水构造及其异常晕缺乏必要的认知，采用钻探进行验证时，探查钻孔的底端仅进入异常晕浅部，未进入导水构造内，因此钻探验证时未能真正揭露导水构造，未能提前治理，从而导致回采突水事故。

探查工作面深部隐伏的导水构造时，先根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，在工作面回采前，采用井下瞬变电磁探测方法和/或微震监测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况。在井下瞬变电磁探测方法和/或微震监测方法中，导水构造及其异常晕内存在地球物理异常，探测时低阻异常区域会呈现低电阻率、高水位、高水温、微震事件密集发生等特征。

通过井下瞬变电磁探测方法和/或微震监测方法探查出采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况后，通过钻探方法对导水构造进行验证，验证导水构造是否真实存在且其距离工作面底板之间的间距。钻探方法包括井下钻孔对穿钻探方法和/或地面水平分支孔钻探方法对导水构造进行验证。不管是哪种方法，钻孔均需贯穿低阻异常区域，且钻孔与低阻异常区域中轴线相交处距离低阻异常区域顶端的距离均需大于等于30m。

本发明实施例提供的工作面深部隐伏导水构造探查方法，与现有技术相比，提出了异常晕的概念，进而提出了一种新的工作面深部隐伏导水构造探查方法。采用该方法，可有效查明导水构造发育情况，提前采取有效措施，预防突水事故的发生。

本发明实施例提供的工作面深部隐伏导水构造探查方法，与现有的工作面深部隐伏导水构造探查方法有明显不同，现有的工作面深部隐伏导水构造探查方法认为物探方法检测到的采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况，即为实际导水构造的空间分布情况，进而在钻探验证时，钻孔底端的深入低阻异常区域的深度较小，仅深入到了异常晕的浅部，而不会下探至导水构造内，进而只揭露了异常晕，而漏掉了导水构造，从而探查结果不准确，易导致突水事故的发生。

本发明提出了异常晕的概念，明确了物探方法检测到的采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况，是探查的导水构造及包覆在导水构造外的异常晕组合起来的空间分布情况。经研究，异常晕的厚度一般在十几米左右，因此在钻探阶段，将钻孔深入低阻异常区域的深度调整为，钻孔与低阻异常区域中轴线相交处距离低阻异常区域顶端的距离大于等于30m，确保了钻孔完全可以深入到导水构造内，保证了钻探结果的准确性，避免了突水事故的发生，提高了采煤作业过程中操作人员的安全性。

作为本发明提供的工作面深部隐伏导水构造探查方法的一种具体实施方式，请参阅图5，瞬变电磁探测方法包括工作面煤层采前立体探测方法。

步骤1)包括以下步骤：

11)根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，工作面回采前，采用工作面煤层采前立体探测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况；和/或

12)根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，工作面回采前，采用微震监测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况。

探查采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况时，可采用工作面煤层采前立体探测方法及微震监测方法中的任一种或两种探测方法对工作面深部隐伏导水构造进行探查。工作面采前立体探测方法工程布置图如图5所示，采用工作面煤层采前立体探测方法进行探查时，实现了工作面煤层的全方位立体探测，实现了真正意义上的空间探测，能够最大限度查明工作面煤层回采破坏影响范围内的突水隐患情况，有效避免事故发生，保证人们的生命财产安全。采用微震监测方法进行探查则可实现工作面深度的实时连续监测，探测结果准确。

作为本发明提供的工作面深部隐伏导水构造探查方法的一种具体实施方式，请参阅图4，瞬变电磁探测方法还包括巷道多方位超前探测方法。

步骤1)中工作面回采前还设置有巷道掘进探查步骤，巷道掘进探查步骤为：

根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，在巷道掘进期间，采用巷道多方位超前探测方法，对巷道迎头前方及周边的含水体或不良地质体进行探测。

巷道多方位超前探测方法工程布置图如图4所示，采用巷道多方位超前探测方法进行探查将常规超前探测只能控制正前方一条线的“线探测”，扩展为以巷道迎头为顶点、平面控制范围为扇形、空间控制范围为正四棱锥体的“体探测”，将“一维探测”扩展为“多维探测”；探测控制范围覆盖巷道正前方、侧前方、斜上方、斜下方等多个方位，可最大限度地探测、查明巷道掘进时所波及的范围内隐伏突水隐患情况，为掘进安全提供物探技术依据；采用了几何定向和坡度规定向两种方位定向法，排除了外界环境对方位定向的各种影响，操作简便、快捷、实用，测量效果好，提高了工作效率。

作为本发明提供的工作面深部隐伏导水构造探查方法的一种具体实施方式，请参阅图9，微震监测方法采用全包围布置方式进行微震监测，相邻测点纵向间距小于等于120m、横向间距大于等于10m、高差大于等于5m。

微震监测方法采用全包围布置方式进行微震监测，探测结果准确，探测区域可以全面覆盖工作面底板覆盖区域。全包围式微震监测方法工程布置图如图9所示。

作为本发明提供的工作面深部隐伏导水构造探查方法的一种具体实施方式，请参阅图10，步骤2)包括步骤21)和/或步骤22)。

步骤21)为采用井下钻孔对穿钻探方法进行钻孔验证时，对穿的两个钻孔的开钻位置分别位于低阻异常区域的两侧，两个钻孔的对穿点位于低阻异常区域的中轴线上，且两个钻孔的对穿点距离低阻异常区域顶端的距离大于等于30m，两个钻孔分别贯穿低阻异常区域；和/或由于钻孔具有一定的孔径，这里所说的“两个钻孔的对穿点距离低阻异常区域顶端的距离大于等于30m”是指两个钻孔的对穿点的顶端距离低阻异常区域顶端的距离大于等于30m。

步骤22)为采用水平分支孔方法进行钻孔验证时，水平分支孔水平方向贯穿低阻异常区域，铅垂方向位于奥灰含水层内或者距离低阻异常区域顶端的距离大于等于60m。

钻孔验证可以采用步骤21)和步骤22)中的任一种或两种方式进行验证。采用井下钻孔对穿钻探方法进行钻孔验证时，在低阻异常区域的两侧分别向低阻异常区域的中部倾斜钻孔，使得两个钻孔的对穿点(即交点)位于低阻异常区域的中轴线上，且两个钻孔的对穿点的顶端距离低阻异常区域顶端的间距大于等于30m，确保了钻孔完全可以深入到导水构造内，保证了钻探结果的准确性，避免了突水事故的发生，提高了采煤作业过程中操作人员的安全性。其中，两个所述钻孔分别贯穿所述低阻异常区域，便于导水构造验证后的注浆治理。

采用水平分支孔方法进行钻孔验证时，水平分支孔的铅垂方向位于奥灰含水层内或者距离所述低阻异常区域顶端的间距大于等于60m，大于异常晕的厚度，确保了钻孔完全可以深入到导水构造内，保证了钻探结果的准确性，避免了突水事故的发生，提高了采煤作业过程中操作人员的安全性。水平分支孔的水平方向贯穿所述低阻异常区域，便于导水构造验证后的注浆治理。

本发明还提供一种工作面深部隐伏导水构造治理方法。请参阅图1至图10，所述工作面深部隐伏导水构造治理方法，包括以下步骤：

a)采用工作面深部隐伏导水构造探查方法探查导水构造情况；

b)根据低阻异常区域的空间位置及形态特征，确定导水构造类型；

c)根据导水构造类型治理导水构造。

本发明实施例提供的工作面深部隐伏导水构造治理方法，采用了上述工作面深部隐伏导水构造探查方法进行导水构造探查，确保了钻孔完全可以深入到导水构造内，保证了钻探结果的准确性，可有效查明导水构造发育情况，便于操作人员提前采取有效治理措施，预防突水事故的发生，避免了突水事故的发生，提高了采煤作业过程中操作人员的安全性。其中，导水构造主要有三种类型，包括导水陷落柱、导水断层和导水裂隙带，这三种类型对应的异常晕也呈现出不同的形态。导水陷落柱异常晕呈近直立、柱体状展布，如图6所示；导水断层异常晕呈倾斜板状展布，在顶部发生转折呈直立板状，如图7所示；导水裂隙带异常晕与导水断层异常晕空间形态大致类似，但沿走向方向延伸有限，宽度较大，如图8所示。探查时，可根据井下瞬变电磁探测方法和/或微震监测方法的探测结果判断出导水构造的类型，之后根据导水构造的具体类型，选取相应的治理方案对导水构造进行治理。且通过步骤1)可提前探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况，为导水通道治理提供依据，确保了导水构造可以被精确治理。

作为本发明提供的工作面深部隐伏导水构造治理方法的一种具体实施方式，步骤c)后设置有步骤d)，步骤d)为：

工作面回采过程中，采用微震监测方法，监测、探查采动破坏影响圈内低阻异常区域空间分布变化情况，对导水构造治理效果及回采安全性进行动态监测评价。

导水构造治理效果可根据钻孔注浆治理前后低阻异常区域空间分布变化情况，判断导水构造异常晕是否变化做出评价，异常晕范围缩小或消失为治理有效，异常晕空间规模不变为无效，治理后工作面能否开采需结合工作面突水系数、脆弱性指数等进行评价。

根据采掘过程中导水构造异常晕是否发生扩展或发生其他变化，可对工作面回采的安全性及突水危险地段做出评价，其中，导水构造异常晕是否向上部扩展是发生突水的最重要判据。

作为本发明提供的工作面深部隐伏导水构造治理方法的一种具体实施方式，步骤d)中监测时长为由工作面回采前到回采结束后1个月。

微震监测方法监测时长由工作面回采前开始，到回采结束后1个月结束，使得工作面回采准备阶段到工作面回采结束后的休整阶段，即采煤操作的几乎整个流程均在微震监测之中，进而使得这一期间中工作面深度隐伏导水构造发生任何变化，均可及时被操作人员察觉到，进而便于操作人员及时发现导水构造异常及时治理，进而保证了采煤阶段操作的安全性。

作为本发明提供的工作面深部隐伏导水构造探查方法的一种具体实施方式，请参阅图9，微震监测方法采用全包围布置方式进行微震监测，相邻测点纵向间距小于等于120m、横向间距大于等于10m、高差大于等于5m。

微震监测方法采用全包围布置方式进行微震监测，探测结果准确，探测区域可以全面覆盖工作面底板覆盖区域。全包围式微震监测方法工程布置图如图9所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.工作面深部隐伏导水构造探查方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，工作面回采前，采用井下瞬变电磁探测方法和/或微震监测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况；

2)根据所述步骤1)探明的采掘影响范围内所述低阻异常区域空间分布情况，采用井下钻孔对穿钻探方法和/或地面水平分支孔钻探方法进行钻孔验证；若钻孔内有水涌出，则认为所述低阻异常区域存在导水构造；其中，基于异常晕的结构特征，所述异常晕包覆在导水构造外侧，钻孔贯穿所述低阻异常区域，且钻孔与所述低阻异常区域中轴线相交处距离所述低阻异常区域顶端的距离大于等于30m。

2.如权利要求1所述的工作面深部隐伏导水构造探查方法，其特征在于：所述瞬变电磁探测方法包括工作面煤层采前立体探测方法；

所述步骤1)包括以下步骤：

11)根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，工作面回采前，采用工作面煤层采前立体探测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况；和/或

12)根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，工作面回采前，采用微震监测方法，探明采掘影响范围内低阻异常区域空间分布情况。

3.如权利要求2所述的工作面深部隐伏导水构造探查方法，其特征在于：所述瞬变电磁探测方法还包括巷道多方位超前探测方法；

所述步骤1)中工作面回采前还设置有巷道掘进探查步骤，所述巷道掘进探查步骤为：

根据煤矿区地质、水文地质条件及采掘工作面空间展布情况，在巷道掘进期间，采用所述巷道多方位超前探测方法，对巷道迎头前方及周边的含水体或不良地质体进行探测。

4.如权利要求1所述的工作面深部隐伏导水构造探查方法，其特征在于：所述微震监测方法采用全包围布置方式进行微震监测，相邻测点纵向间距小于等于120m、横向间距大于等于10m、高差大于等于5m。

5.如权利要求1-4任一项所述的工作面深部隐伏导水构造探查方法，其特征在于，所述步骤2)包括以下步骤：

21)采用井下钻孔对穿钻探方法进行钻孔验证时，对穿的两个钻孔的开钻位置分别位于所述低阻异常区域的两侧，两个所述钻孔的对穿点位于所述低阻异常区域的中轴线上，且两个所述钻孔的对穿点距离所述低阻异常区域顶端的距离大于等于30m，两个所述钻孔分别贯穿所述低阻异常区域；和/或

22)采用水平分支孔方法进行钻孔验证时，水平分支孔水平方向贯穿所述低阻异常区域，铅垂方向位于奥灰含水层内或者距离所述低阻异常区域顶端的距离大于等于60m。

6.工作面深部隐伏导水构造治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)采用权利要求1-5任一项所述工作面深部隐伏导水构造探查方法探查所述导水构造情况；

b)根据所述低阻异常区域的空间位置及形态特征，确定所述导水构造类型；

c)根据所述导水构造类型治理所述导水构造。

7.如权利要求6所述的工作面深部隐伏导水构造治理方法，其特征在于，所述步骤c)后设置有步骤d)，所述步骤d)为：

工作面回采过程中，采用所述微震监测方法，监测、探查采动破坏影响圈内所述低阻异常区域空间分布变化情况，对导水构造治理效果及回采安全性进行动态监测评价。

8.如权利要求7所述的工作面深部隐伏导水构造治理方法，其特征在于：所述步骤d)中监测时长为由工作面回采前到回采结束后1个月。

9.如权利要求7或8所述的工作面深部隐伏导水构造治理方法，其特征在于：所述微震监测方法采用全包围布置方式进行微震监测，相邻测点纵向间距小于等于120m、横向间距大于等于10m、高差大于等于5m。

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