CN110609335A - 一种基于多手段的残采区复杂条件探测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多手段的残采区复杂条件探测方法,涉及残煤复采领域,针对采用旧式房柱式、巷柱式等不规范开采方法造成的大量资源破坏及浪费等问题。本发明集成地面瞬变电磁法勘探、工作面瞬变电磁法、音频电透法、无线电波坑道透视法、单点震波法、槽波地震法探测、煤体破坏数值模拟分析等技术。不仅为残煤区的煤层赋存、空巷分布、积水情况探测提供了手段,而且大幅度的提高了煤炭的回收率。
Description
技术领域
本发明涉及残煤复采技术领域,尤其涉及一种基于多手段的残采区复杂条件探测方法。
背景技术
我国煤炭总体回收率偏低,以山西为例,早期由于技术条件限制,仅有主要的国有及地方国营煤矿采用了综采、高档普采等先进的长壁机械化开采工艺,大量的个体小型矿井,采用了非正规的房柱式开采体系,技术体系陈旧,机械化程度低,为了提高产量及效率,主要以煤柱作为支撑体,残留的大量煤炭资源不纳入矿井开采系统而全部浪费。这种“采易弃难”粗放的煤炭开采模式,以高资源占有率、低采出率为特点。浪费了宝贵的煤炭资源,缩短了矿井的服务年限,残留的煤炭资源采空区存在积水积气,成为矿井的安全隐患。
旧采残煤区由于开采年代较早,保留积水资料不全,搞清楚残煤区的赋存、空巷分布、积水情况是实施开采的重要条件。找到一种系统性的探测残煤区赋存状态的方法,不但可以大幅度的提高煤炭回收率,而且可以提升企业的经济效益。
发明专利CN104533419B公开了一种安全、高效、成本低的部分回采煤矿大煤柱残煤的开采方法;发明专利CN106014412B、CN106121645B分别公开了一种梯式和台阶式构造充填复采残采区遗留煤柱群的方法,不仅能实现煤炭资源采出率的提高和企业经济效益的提升,而且能避免多因素耦合作用下采场柱式充填体发生瞬时失稳或“多米诺骨牌”失稳等动力灾害;发明专利CN1963149B公开了一种建筑物下矸石置换条带煤柱的开采方法,利用矸石直接井下充填作为地下结构支撑体,既回收利用了矸石减少了环境污染,又对建筑物下条带煤柱实施二次部分回收。发明专利CN109339787A公开了一种复合垮落式残采区中层弃煤回采巷道合理布设方法,解决传统煤层群上行或下行开采时回采巷道合理位置的确定方法已不能满足复合垮落式残采区中部整层弃煤回采巷道理布设位置确定的需要的问题。虽然残煤复采已经取得了不少成果,但是这些研究主要集中在利用充填置换的方式来回收利用残采区遗留煤柱的问题、复合垮落式残采区弃煤回采巷道的合理布置、回收大煤柱残煤的方法等,却很少有旧采残煤区多手段探测的研究方法。
发明内容
本发明旨在提供一种基于多手段的残采区复杂条件探测方法,不仅为残煤区的煤层赋存、空巷分布、积水情况探测提供了手段,而且大幅度的提高了煤炭的回收率。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种基于多手段的残采区复杂条件探测方法,包括步骤:
(1)结合已有的矿井资料,对残煤复采区域顶底板及积水赋存情况进行地面探测;
(2)通过掘进已探巷的方式,确定残煤复采区域复采工作面空巷的赋存情况;
(3)对工作面区域进行地球物理勘探;
(4)对通过不同方式进行的地球物理勘探产生的结果综合对比、分析,对异常区域进行解释;
(5)采用数值模拟实验研究残煤复采区域遗留煤柱的状态和旧采巷道的状态,为进行残煤复采区域二次回采提供基础。
优选地,步骤(1)中,地面探测采用瞬变电磁法为主,高密度电法勘探为辅的方式进行综合勘探,再加以直流电测深进行对比验证。
优选地,步骤(2)中,分别掘进已探巷中的回风巷、措施联络巷、运输顺槽、回风顺槽和工作面切眼,以探明工作面范围内空巷的位置、方位和断面尺寸以及空巷所处层位、顶板冒落、积水和积气情况。
优选地,步骤(3)中,物理勘探手段至少包括五种,五种物理勘测手段分别为瞬变电磁法、音频电透法、无线电波坑道透视法、单点震波法以及槽波地震法。
优选地,步骤(4)中,采用无线电波坑道透视法、音频电透法、单点振波法和槽波地震法对异常区域探测结果资料解释,对异常区域的探测位置解释吻合,结合四种物探手段的结果综合对比、分析。
优选地,步骤(5)中,使用RFPA三维数值模拟软件,运用正交实验方案设计,研究旧采区遗留煤柱的状态和旧采巷道的状态,以及巷高、巷宽、煤柱宽度对煤柱及巷道状态的影响大小。
优选地,步骤(5)中,实验模拟完成后,测量已探巷顶板的冒落高度,并模拟顶板冒落高度与不同影响因素间的线性方程;确定关键位置处应力、位移大小及煤柱核区宽度与顶板冒落高度和煤柱状态间的关系;过对上述线性方程及对应关系的总结及空区、空巷、冒落区的判断准则,得到旧采区旧采巷道的现状。
区别于现有技术,本发明公开了基于多手段的残采区复杂条件探测方法,在面对复杂情况的物探探测时,选择多种物探手段进行综合探测对比、分析可以实现复杂情况下物探的精确探测,不仅为残煤区的煤层赋存、空巷分布、积水情况探测提供了手段,而且大幅度的提高了煤炭的回收率;
通过模拟以及结果分析,可以简单、快速的针对现场实际条件,得出旧采区的煤柱、旧采巷道的赋存状态,为进行旧采区二次回采提供了继续研究的基础,也为下一步研究旧采区二次回采掘进、采煤打下了基础。
附图说明
图1为本发明提供的流程图。
图2为本发明提供的3#煤层顶板+20米顺层切片视电阻率等值线及其富水异常区区平面图。
图3为本发明提供的掘进巷道揭露空巷情况图。
图4为本发明提供的工作面水平切片三维数据模型示意图。
图5为本发明提供的无线电波透视仪实测场强分布图。
图6为本发明提供的工作面内部区域音频电透视法探测平面图。
图7为本发明提供的工作面震波单点法探测成果图。
图8为本发明提供的槽波速度CT成像图。
图9为本发明提供的三维数值模拟实验模型示意图。
具体实施方式
以下实施例旨在对本发明作示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。
如图1所示,图1是本发明提供的一种基于多手段的残采区复杂条件探测方法的流程示意图,该方法包括步骤:
(1)结合已有的矿井资料,对残煤复采区域顶底板及积水赋存情况进行地面探测;
(2)通过掘进已探巷的方式,确定残煤复采区域复采工作面空巷的赋存情况;
(3)对工作面区域进行地球物理勘探;
(4)对通过不同方式进行的地球物理勘探产生的结果综合对比、分析,对异常区域进行解释;
(5)采用数值模拟实验研究残煤复采区域遗留煤柱的状态和旧采巷道的状态,为进行残煤复采区域二次回采提供基础。
优选地,步骤(1)中,地面探测采用瞬变电磁法为主,高密度电法勘探为辅的方式进行综合勘探,再加以直流电测深进行对比验证。
优选地,步骤(2)中,分别掘进已探巷中的回风巷、措施联络巷、运输顺槽、回风顺槽和工作面切眼,以探明工作面范围内空巷的位置、方位和断面尺寸以及空巷所处层位、顶板冒落、积水和积气情况。
优选地,步骤(3)中,物理勘探手段至少包括五种,五种物理勘测手段分别为瞬变电磁法、音频电透法、无线电波坑道透视法、单点震波法以及槽波地震法。
优选地,步骤(4)中,采用无线电波坑道透视法、音频电透法、单点振波法和槽波地震法对异常区域探测结果资料解释,对异常区域的探测位置解释吻合,结合四种物探手段的结果综合对比、分析。
优选地,步骤(5)中,使用RFPA三维数值模拟软件,运用正交实验方案设计,研究旧采区遗留煤柱的状态和旧采巷道的状态,以及巷高、巷宽、煤柱宽度对煤柱及巷道状态的影响大小。
优选地,步骤(5)中,实验模拟完成后,测量已探巷顶板的冒落高度,并模拟顶板冒落高度与不同影响因素间的线性方程;确定关键位置处应力、位移大小及煤柱核区宽度与顶板冒落高度和煤柱状态间的关系;过对上述线性方程及对应关系的总结及空区、空巷、冒落区的判断准则,得到旧采区旧采巷道的现状。
具体的,以晋城市的残煤复采区域为例,晋城市的 3号煤为特低硫~低硫、低灰~中灰、特高热值之优质无烟煤,是享誉世界的“兰花炭”,属稀缺煤种,吨煤售价可达800~1000元。3号煤层实体煤平均厚度为5.88m,一直延用“留顶、留底、采中”刀柱开采法,以及反复送巷道不进行回采的残柱式开采法,还有“穿心掏洞”的“糖葫芦”开采法等多种采煤方法。在旧采区域内遗留了若干大小不一、形状各异的煤柱及空巷。在面对复杂情况的物探时,选择多种物探手段进行综合探测对比、分析可以实现复杂情况下物探的精确探测。不仅为残煤区的煤层赋存、空巷分布、积水情况探测提供了手段,而且大幅度的提高了煤炭的回收率。下面结合附图对本发明的实施过程作进一步的说明。
地面勘探采用瞬变电磁法(具有较高的横向分辨率和纵向分辨率,受高压线等外来电源的干扰较小)为主,高密度电法勘探为辅(在瞬变电磁法干扰程度较大的区域进行补充探测)的方式进行综合勘探,再加以直流电测深进行对比验证。瞬变电磁法使用PROTEM仪器,它可圈定埋深至1000m-2000m的矿体和目标体。通过反演解释,可给出矿体的电导率、倾角和延伸等参数。也可达到圈定深至250m-300m的形态复杂的构造和矿体的要求。高密度电法仪采用重庆地质仪器厂生产的最新型DUK—2高密度120路电法测量系统。直流电测深仪器采用跟高密度电法仪配套的DUK—2高密度120路电法测量系统。
为了分析地下不均匀地质异常体的电磁响应特性,在工作前进行了数值模拟计算工作。设计几个不同的层状低阻地质异常体物理模型进行正演计算,同时,也设计了不同高阻地质异常体物理模型进行正演计算,得出了不同深度的高阻地质异常体在地面的电磁响应是不同的,纵向上地层视电阻率具有一定的规律性,而横向上电性差异较小。而且在本次勘探区内已知钻孔、电磁干扰较小的区域,另外在干扰较大、已知采空区内等区域进行了试验工作,得出勘探区所需的最佳参数和采空区电性特征。之后进行测量、定框、放线、发射等勘探工作。
各层位视电阻率、不同层位岩层富水区分析如图2所示(由于图件大,只给出3号煤层顶板+20米层位的示意图):
K 8砂岩含水层:第一勘探区西部及南部较大范围内视电阻率整体偏低,大部分区域视电阻率值小于50Ω·m,在此区域大部分岩层受采掘活动影响较大,上覆岩层裂隙发育,较为富水;东北部主要分布相对高阻异常,视电阻率大于70Ω·m,此范围也存在老窑破坏情况,推测为不充水的表现。第二勘探区内低阻异常区分布较广,中南部区域视电阻率值在40Ω·m左右,此范围内煤层埋深较浅,上覆岩层受地表水补给影响较大,推测为岩层富水性较强的反应;北部区域视电阻率值在30Ω·m左右,此范围处于采空区边缘区域,推测此范围受采掘影响岩层裂隙发育,富水性较强;东部208钻孔附近出现低阻异常区,推测此范围内受老窑破坏或地表水体补给影响,富水性较强。
3#煤层顶板+20米层位(如图2):第一勘探区西北部、西南部、东南部视电阻率值相对偏低,推测此范围内存在老窑破坏区,顶板岩层较为破碎,富水性较强。第二勘探区内大部分区域视电阻率值较低,在30Ω·m---50Ω·m之间,西部与北部区域低阻异常区,推测为采空区上覆岩层破碎,富水性较高的反应。
3#煤层:第一勘探区西北部为成庄矿3303回采工作面采掘影响区域,此范围内视电阻率值小于40Ω·m,推测为采空区充水反应,或为上覆岩层赋水裂隙发育的响应;西南部低阻异常区,视电阻率值小于40Ω·m,此范围内推测受老窑破坏较为严重,且为充水反应;东南部受采掘巷道影响呈现为低阻异常。东北部多处出现高阻圈闭异常,此范围内推测存在老窑破坏,呈现为弱充水性。第二勘探区内大部分区域视电阻率值较低,其中北部区域为老窑破坏区,为充水反应;西部区域,视电阻率值变化较大,尤其为2200线至2600线之间,低阻特征明显,推测此范围内为采空区较充水反应;东部区低阻异常位于208钻孔附近,此范围内推测存在老窑区,为充水反应。
3#煤层底板-20米:测区视电阻率值变化与3煤层顺层切片类似,较大的低阻异常区均分布在第一勘探区西北部及西南部、第二勘探区北部、西部;不同之处是低阻异常区在该层位的范围变小,推断该层位的低阻异常为3号煤层下伏砂岩层位富水的反映。
本次勘探根据测区内3号煤层顶底板岩层层位情况,做出了K8砂岩层位、3号煤层上20米层位、下20米层位顺层切片图,通过对顺层切片图中视电阻率等值线变化情况,圈定了各层位上的富水异常区。K8砂岩层为弱富水性含水层,在埋深较浅区域,受风化剥蚀影响,赋水裂隙发育,富水性较强;3号煤层上20米层位以粉砂、细砂岩为主,富水性相对较弱;3号煤层下20米层位以细砂岩、泥岩为主,为弱富水性。
在布置3101复采工作面过程中,先后掘进完成一采区回风巷、1202措施联络巷、1201运输顺槽、1202回风顺槽和3101工作面切眼,如图3所示。1201运输顺槽总长度为501m,共发现15条空巷;1202回风顺槽总长度为430m,共发现10条空巷;3101工作面切眼总长度为85m,发现3条空巷;1202措施联络巷总长度为110m,共发现5条空巷,一采区回风巷总长为80m,发现5条空巷。通过对揭露的空巷分析发现,旧采巷道宽度一般在2-3m,高度为2.5m左右,支护以木支护为主,有的巷道甚至不支护;顶板空巷多数支护良好,顶板未垮落;底板空巷上方只见垮落的顶煤,部分空巷可见直接顶未垮落;空巷内基本无积水积气情况。基本与物探结果推断相吻合。
对工作面进行瞬变电磁法、音频电透法、无线电波坑道透视法、单点震波法以及槽波地震法探测。具体实施方式如下:
所述的瞬变电磁法探查仪器为飞翼股份有限公司生产的YCS160矿用本安型瞬变电磁仪。根据本次探查任务的要求和巷道条件的实际情况,采用2m×2m的多匝数矩形回线装置进行测量。发射线框26匝,接收线框60匝,两个相互独立,以便与地下(前方)异常体产生最佳偶合响应。布置区域主要位于圣华煤矿1301工作面回风巷、运输巷区域,测线布置于两条巷道及切眼中。1201巷探测长度约400m,1202巷探测长度约400m,切眼长80m,测点间隔10m;在两条巷道中向工作面内部布置8个方向的测线。最后综合分析1201巷和1202巷各探测角度矿井瞬变电磁法探测视电阻率等值线拟断面图结果和顺层、顶板10m、20m、30m水平切片(水平切片模型三维数据模型如图4)结果,视电阻率值衰减较为正常,均未发现明显低阻异常区域。受探测巷道内部密集架棚支护、铁轨等铁器影响,整体视电阻率值偏低。
无线电波坑道透视技术使用YDT88型矿用无线电波坑道透视仪。布置方式:现场数据采集在回风巷布置发射点,对应每个发射点在进风巷接收11个实测场强值;根据巷道长度确定发射点数量,一般50m布置1个发射点,共计10个发射点;10m布置一个接收点,共计43个接收点;回风巷发射完后,调换发射接收巷道。坑透仪采集的数据用无线电波透视CT软件进行反演,反演结果以实测场强曲线图、实测场强分布图(如图5)表示。其中蓝色调区越深表明其场强值越低,即该段煤层无线电波穿透能力低,为潜在的构造异常区。最后推测电磁波通过采空区巷道与煤层界面发生反射、折射和吸收,造成电磁波能量衰减,接收场强值减小。
音频电透视采用YTD-400(A)型矿井全方位探测仪,它是在一条巷道内某点发射,在另一条巷道对应点一定范围内接收。测点布置与坑透一致。测网密度要求供电点极距50m、接收点极距10m。在每个发射点对应的另一巷道扇形对称区间进行观测,确保测区内各单元有3次以上发射——接收射线覆盖。然后交换供电与接收的巷道。通过对探测平面图(如图6)等图件的解释:探测结果表明1301工作面顶底板50m范围内没有强的含水区域。显示工作面存在11处低导异常区域,推断低导异常为采空区引起。由于工作面两巷均为铁棚支护,1201巷存在胶带运输机,1202巷存在铁轨、注浆机等大型铁器、积水等干扰影响,对工作面音频电透视法探测结果可能产生影响。由于探测方法的局限,不能有效分辨和判断部分异常是否为两条巷道铁器、积水等影响所致。在回采前需要矿方进行钻探验证。
震波单点法采用KDZ1114-6A30矿井地质探测仪,通过对数学建模、反演算法、图像处理、地质解析等专项技术开发形成井下地震的各种探测技术方法。这种方法在巷道的每个标定测点上向工作面内部进行探测。每点探测4组数据,分别为增益0一组、增益24一组、增益36一组、增益48一组,每组数据炮击激发3次,4组数据共计炮击激发12次。图4为本发明提供的工作面水平切片三维数据模型示意图。震波单点法数据处理时,将每个单点数据进行拼接后,经过偏移成像处理形成地震剖面,根据本次震波单点法探测结果(如图7)显示的异常区,推断本次震波单点法探测结果显示的1~6#异常区,推断其为工作面两巷已经揭露或工作面内已采巷道导致的煤层破碎所致。2#、3#、4#、5#异常区影响范围相对较大,且4#、5#异常区相距较近,推断其为其为工作面两巷已经揭露或工作面内已采巷道导致的煤层破碎所致。
槽波地震勘探采用透射法进行勘探。本次勘测仪器采用德国德国DMT生产的Summit Ⅱ Ex防爆槽波地震仪。本次槽波勘探工作面总长度420m,工作面宽80m。本次槽波透射法勘探将炮点设计在1202巷内,炮点共计44个(试验炮点2个),炮点距10m;检波点设计在1201巷内,共计20个,道间距20m。槽波是频散波,即槽波的群速度和相速度均随频率而改变。频散分析就是从实测的槽波记录中提取群速度和相速度随频率变化的曲线。在对各炮点获得的槽波数据进行频散分析后,便可获得选定频率下槽波速度,再对其进行层析成像便可获得波速CT成像结果,如图8。针对本次槽波资料的特点,最终选取比较有利可靠的参数进行层析成像。综合分析槽波速度成像图中高速异常区域:高速异常3与高速异常5较高速异常1、高速异常2和高速异常4速度值较高,推测为小窑开采破坏较为严重;高速异常2、高速异常3、高速异常4和高速异常5区域相对距离较近,可能为小窑整体破坏区域,复采过程中应注意顶板垮落区域等对生产的影响。
通过瞬变电磁法、音频电透法、无线电波坑道透视法、单点震波法以及槽波地震法探测五种物探方法综合探测,结合现场环境及地质资料对1301工作面内部进行分析,得出以下结论:
(1)结合瞬变电磁和音频电透探测结果分析,1301工作面内部未发现明显富水区域,工作面整体富水性较弱;工作面整体架棚支护致使整体视电阻率值较低,受局部区域铁器较多等干扰因素影响,在结果图中出现相对异常区域。
(2)结合音频电透和无线电波透视结果分析,1301工作面内部存在较多已采小窑巷道(具体为距切眼约0~20m、距切眼60m区域附近、距切眼100m区域附近、距切眼约120~140m、距切眼180m区域附近、距切眼约200~260m、距切眼约280~300m、距切眼320m区域附近和距切眼360m区域附近);再对比槽波透射结果分析,在距1301工作面切眼180~280m范围小窑巷道开采破坏较为严重,可能存在顶板垮落、煤层较为破碎等特征,在工作面复采阶段应引起矿方重视。
(3)1301工作面为复采工作面,井下存在架棚支护等大型铁器,且工作面内部存在较多小窑已采巷道,造成煤岩层较为破碎,井下实际条件对物探各类方法探测存在干扰。本次1301工作面物探探测手段中,瞬变电磁和槽波透射分别受架棚支护和煤岩层破碎影响,整体数据采集质量较差,成果解释中存在一定的偏差;音频电透和无线电波透视数据采集受井下干扰影响较小,探测结果及解释可靠性程度较高。
根据首采工作面综合柱状图,煤与顶板岩石物理力学参数表,设计了本次数值模拟的实验模型,模型如图9。针对本次数值模拟试验要达到的效果及现场实际地质情况,采取了四因素五水平正交实验法来设计本次模拟实验方案,四因素分别为:巷宽、巷高、煤柱1宽度、煤柱2宽度,各因素的五个水平分别为:巷宽:2m、4m、6m、8m、10m;巷高:3m、4m、5m、6m、7m;煤柱1、2的宽度均为:10m、15m、20m、25m、30m。研究表明,当煤柱安全系数小于1.3时,煤柱破坏,当煤柱安全系数大于等于1.36时,煤柱能保持稳定;通过研究几个关键位置处的应力、位移大小,得出了各位置处的影响因素大小排名及应力、数学模型,从而可以简单、快速的判断及计算出现场任意实际条件下的应力、位移大小;研究了旧采区顶板的冒落高度,并模拟出了顶板冒落高度与各影响因素间的线性方程,为计算现场任意条件下的顶板冒落高度提供了一定的参考;研究了各关键位置处应力、位移大小及煤柱核区宽度与煤柱状态间的关系,进一步探讨了它们之间的相互关系;研究了各关键位置处的应力、位移大小与顶板冒落高度的关系;通过对上述研究内容的总结,及空区、空巷、冒落区的判断准则,得出了旧采区旧采巷道的现状,其实际回采过程中揭露的情况十分吻合 。
提出采用地面、井下多种物探方法相结合的多手段、多方法的探测方法,层层递进的分析思路,在实际揭露的基础上利用数值模拟对应力分布及赋存情况进行预测,实现了多手段、多方法的集成,实现了对井下积水及围岩赋存状况的准确探测及预测。因此,在面对复杂情况的物探探测时,应选择多种物探手段对其进行综合探测,利用多种物探结果综合对比、分析,完成复杂情况下物探的精确探测。
以上所述的为本发明的优选实施方式,在不脱离本发明所述技术实质及原理的前提下对上述实施方式加以任何改进,均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于多手段的残采区复杂条件探测方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)结合已有的矿井资料,对残煤复采区域顶底板及积水赋存情况进行地面探测;
(2)通过掘进已探巷的方式,确定残煤复采区域复采工作面空巷的赋存情况;
(3)对工作面区域进行地球物理勘探;
(4)对通过不同方式进行的地球物理勘探产生的结果综合对比、分析,对异常区域进行解释;
(5)采用数值模拟实验研究残煤复采区域遗留煤柱的状态和旧采巷道的状态,为进行残煤复采区域二次回采提供基础。
2.按照权利要求1所述的基于多手段的残采区复杂条件探测方法,其特征在于:所述步骤(1)中,地面探测采用瞬变电磁法为主,高密度电法勘探为辅的方式进行综合勘探,再加以直流电测深进行对比验证。
3.按照权利要求1所述的基于多手段的残采区复杂条件探测方法,其特征在于:所述步骤(2)中,分别掘进已探巷中的回风巷、措施联络巷、运输顺槽、回风顺槽和工作面切眼,以探明工作面范围内空巷的位置、方位和断面尺寸以及空巷所处层位、顶板冒落、积水和积气情况。
4.按照权利要求1所述的基于多手段的残采区复杂条件探测方法,其特征在于:所述步骤(3)中,物理勘探手段至少包括五种,五种物理勘测手段分别为瞬变电磁法、音频电透法、无线电波坑道透视法、单点震波法以及槽波地震法。
5.按照权利要求4所述的基于多手段的残采区复杂条件探测方法,其特征在于:所述步骤(4)中,采用无线电波坑道透视法、音频电透法、单点振波法和槽波地震法对异常区域探测结果资料解释,对异常区域的探测位置解释吻合,结合四种物探手段的结果综合对比、分析。
6.按照权利要求1所述的基于多手段的残采区复杂条件探测方法,其特征在于:所述步骤(5)中,使用RFPA三维数值模拟软件,运用正交实验方案设计,研究旧采区遗留煤柱的状态和旧采巷道的状态,以及巷高、巷宽、煤柱宽度对煤柱及巷道状态的影响大小。
7.按照权利要求1所述的基于多手段的残采区复杂条件探测方法,其特征在于:所述步骤(5)中,实验模拟完成后,测量已探巷顶板的冒落高度,并模拟顶板冒落高度与不同影响因素间的线性方程;确定关键位置处应力、位移大小及煤柱核区宽度与顶板冒落高度和煤柱状态间的关系;过对上述线性方程及对应关系的总结及空区、空巷、冒落区的判断准则,得到旧采区旧采巷道的现状。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111208571A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-29 | 太原理工大学 | 一种多层采空积水区的井地联合探测方法 |
CN111677531A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-18 | 太原理工大学 | 一种厚煤层旧采残煤复采工作面冒落区的采前处置方法 |
CN111830583A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-27 | 中国矿业大学 | 一种基于智能算法的层析反演方法 |
CN112034530A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-04 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种房柱式采空区勘查系统及方法 |
CN112363245A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-12 | 王昌益 | 一种地下水物探测量方法及系统 |
CN112859182A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-28 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种矿井音频电透视反演成像假异常压制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103472499A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-25 | 中国华冶科工集团有限公司 | 矿山井下导水构造带的探测定位方法 |
EP2630521B1 (en) * | 2010-10-20 | 2014-12-10 | Emon (UK) Limited | Methods and apparatus for geophysical prospecting to detect bodies of fluids in underground formations |
CN107462935A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-12 | 北京市政建设集团有限责任公司 | 一种隧道穿越富水糜凌岩带突水突泥灾害预测方法 |
CN107942380A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-04-20 | 太原理工大学 | 一种考虑垮落带采空区的计算机数值模拟方法 |
CN110221357A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-09-10 | 深圳市勘察研究院有限公司 | 一种大跨度浅埋灰岩采空区综合勘察方法 |
-
2019
- 2019-09-17 CN CN201910873270.6A patent/CN110609335A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2630521B1 (en) * | 2010-10-20 | 2014-12-10 | Emon (UK) Limited | Methods and apparatus for geophysical prospecting to detect bodies of fluids in underground formations |
CN103472499A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-25 | 中国华冶科工集团有限公司 | 矿山井下导水构造带的探测定位方法 |
CN107462935A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-12 | 北京市政建设集团有限责任公司 | 一种隧道穿越富水糜凌岩带突水突泥灾害预测方法 |
CN107942380A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-04-20 | 太原理工大学 | 一种考虑垮落带采空区的计算机数值模拟方法 |
CN110221357A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-09-10 | 深圳市勘察研究院有限公司 | 一种大跨度浅埋灰岩采空区综合勘察方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
刘磊: "综合探测手段在新村煤矿防治水工作中的应用 ", 《山东煤炭科技》 * |
邢楷 等: "矿井坑透技术及音频电透技术综合探测复采区域技术研究", 《山西煤炭》 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111208571A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-29 | 太原理工大学 | 一种多层采空积水区的井地联合探测方法 |
CN111677531A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-18 | 太原理工大学 | 一种厚煤层旧采残煤复采工作面冒落区的采前处置方法 |
CN111830583A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-27 | 中国矿业大学 | 一种基于智能算法的层析反演方法 |
CN112034530A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-04 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种房柱式采空区勘查系统及方法 |
CN112034530B (zh) * | 2020-09-07 | 2023-10-03 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种房柱式采空区勘查系统及方法 |
CN112363245A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-12 | 王昌益 | 一种地下水物探测量方法及系统 |
CN112859182A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-28 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种矿井音频电透视反演成像假异常压制方法 |
CN112859182B (zh) * | 2021-01-19 | 2022-11-18 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种矿井音频电透视反演成像假异常压制方法 |
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