CN112240165A - 一种用于煤矿水害区域探查治理的目标层层位追踪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于煤矿水害区域探查治理的目标层层位追踪方法，包括以下步骤：步骤1，区分断层位置和落差是否已经确定；步骤2，如果不属于步骤1的情况中任意一种，确定是否属于地质资料不足或欠缺的情况；步骤3，根据步骤1和步骤2判断的结果进行目标层层位追踪。解决了地质构造复杂型矿井，在进行地面区域探查治理过程中，遇断层和地质资料不足或欠缺的情况下，钻孔轨迹如何达到设计层位问题，有效地保证了钻孔能保持在设计目标层内继续钻进并达到设计钻遇率的技术难题，有效避免钻孔轨迹偏离设计层位，减少浆液无限扩大和不可控，造成大量浆液浪费和无效注浆，确保实现区域治理达到设计目的,是对煤矿地面区域治理技术的有益补充和完善。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿水害防治技术领域，特别是用于煤矿水害区域探查治理的一种目标 层层位以及所处目标层位置的追踪方法。
背景技术
煤矿水害区域探查治理技术，是冀中能源峰峰集团首创的防治水新技术，解决了目 前制约大采深高承压和下组煤开采中的防治水技术难题，采用该技术可解放大量受水威 胁的煤层储量，延长矿井服务年限，具有十分显著的经济效益和社会效益。但该技术在实践和发展中仍有许多方面需要不断完善和补充。如对于地质条件复杂的矿井，目标层为巨厚的奥灰含水层(一般将目标层确定为奥灰含水层顶界面以下30m左右)，在治理过程中遇到断层是极为正常的事情，一旦遇到了断层尤其是大断层或者在地质资料不足地段，那么如何准确地判断钻孔轨迹是否在设计的目标层，目前采用的技术方法一般是通过岩粉鉴定、岩层伽马值或者取芯，但奥陶系灰岩地层是巨厚含水层(近600m)，岩层伽马值差别不明显、岩层岩粉也难以精准判断和鉴定，水平钻孔取芯工艺复杂、用时长取芯效果差。因此，如何追踪目标层或确定钻孔轨迹在目标层的精准层位？即如何保证钻孔轨迹在设计目标层内的确切层位是一个不能回避的重大技术问题。
因此，为了保证钻孔轨迹在设计目标层内，需要解决目标层层位追踪技术方案。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供水害区域探查治理施工 过程中，在遇到断层或者处于地质资料不足地段及存在未知断层时，能确保钻孔在设计的目标层层位内钻进的一种目标层层位追踪技术方法。
本发明的目的在于提供一种用于煤矿水害区域探查治理的目标层层位追踪方法，包 括以下步骤：
步骤1，区分断层位置和落差是否已经确定；
步骤2，如果不属于步骤1的情况中的任意一种，确定是否属于地质资料不足或欠缺 的情况；
步骤3，根据步骤1和步骤2判断的结果进行目标层层位追踪。
优选的，所述步骤3包括：
步骤31，对于断层位置和落差已确定的情况，在水平孔施工至断层预定位置后，进行注浆封孔，然后，根据断层产状和另一盘的目标层位置(图1、图2T点)及岩层产状 和钻孔入窗位置(图1、图2S点)设计和确定钻孔轨迹(钻孔轨迹设计预想剖面图注1-1-2) 即根据S和T两点重新确定钻孔轨迹，实际上就是增加了一段水平侧分支孔(区域治理 设计平面图中的实线和剖面图中注1-1-2)，在后续施工中遇到断层就按照上面的方法， 重新设计钻孔轨迹，直至结束；
步骤32，对于断层位置和落差不确定情况，在水平孔施工过程中，在预测断层附近位置，需要确定钻孔轨迹层位时(c点)，将钻孔轨迹水平调整为向煤系地层方向施工， 具体方法是钻进过程中增加井斜，一般最大井斜控制在95°～98°至奥灰顶界面或最下 一层煤位置，奥灰岩层与煤系地层伽马值有显著的差异，根据岩粉及及γ值判别层位， 然后根据钻孔入窗点A和奥灰顶界面B、C、D、E点位置，分析地层产状，就能准确确定 奥灰顶界面的位置及断层落差，根据设计层位重新确定钻孔轨迹(图3、图4)，对原轨 迹进行封孔，然后重新按新确定的轨迹施工步骤同步骤31；
步骤33，地质资料不足或欠缺的情况，在水平孔施工过程中，在地质资料不足地段， 需要确定钻孔轨迹层位时(C点)，重复步骤32。
本发明的有益效果：
采用该技术方法解决了地质构造复杂型矿井，在进行地面区域探查治理过程中，遇 断层和地质资料不足或欠缺的情况下，钻孔轨迹如何达到设计层位问题，有效地保证了钻孔能保持在设计目标层内继续钻进并达到设计钻遇率的技术难题，有效避免钻孔轨迹偏离设计层位，增加无效工程量，并减少浆液无限扩大和不可控，造成大量浆液浪费和 无效注浆，确保实现区域治理达到设计目的,是对煤矿地面区域治理技术的有益补充和完善。
附图说明
附图1为根据本发明实施例的区域治理探查治理中存在已知断层地段施工平面示意 图；
附图2为根据本发明实施例的钻孔轨迹设计预想剖面图；
附图3为根据本发明实施例的区域治理探查治理中地质资料不足地段施工剖面示意 图；
附图4为根据本发明实施例的区域治理探查治理中存在未知断层地段施工剖面示意 图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本发明的保 护范围。
参见图1-4，本实施例的一种用于煤矿水害区域探查治理的目标层层位追踪方法，包 括以下步骤：步骤1，区分断层位置和落差是否已经确定；步骤2，如果不属于步骤1的 情况中的任意一种，确定是否属于地质资料不足或欠缺的情况；步骤3，根据步骤1和步 骤2判断的结果进行目标层层位追踪。
其中，步骤3包括：
步骤31，对于断层位置和落差已确定的情况，在水平孔施工至断层预定位置后，进行注浆封孔，然后，根据断层产状和另一盘的目标层位置(图1、图2T点)及岩层产状 和钻孔入窗位置(图1、图2S点)设计和确定钻孔轨迹(钻孔轨迹设计预想剖面图注1-1-2) 即根据S和T两点重新确定钻孔轨迹，实际上就是增加了一段水平侧分支孔(区域治理 设计平面图中的实线和剖面图中注1-1-2)，在后续施工中遇到断层就按照上面的方法， 重新设计钻孔轨迹，直至结束；
步骤32，对于断层位置和落差不确定情况，在水平孔施工过程中，在预测断层附近位置，需要确定钻孔轨迹层位时(c点)，将钻孔轨迹水平调整为向煤系地层方向施工， 具体方法是钻进过程中增加井斜，一般最大井斜控制在95°～98°至奥灰顶界面或最下 一层煤位置，奥灰岩层与煤系地层伽马值有显著的差异，根据岩粉及及γ值判别层位， 然后根据钻孔入窗点A和奥灰顶界面B、C、D、E点位置，分析地层产状，就能准确确定 奥灰顶界面的位置及断层落差，根据设计层位重新确定钻孔轨迹(图3、图4)，对原轨 迹进行封孔，然后重新按新确定的轨迹施工步骤同步骤31；
步骤33，地质资料不足或欠缺的情况，在水平孔施工过程中，在地质资料不足地段，
参见图3，其中各个附图标记表示分别为：A：二开揭露奥灰顶面位置，B：二开套 管底，C：重新侧钻位置，D：增加井斜揭露奥灰顶面位置，E：增加井斜揭露9#煤位 置。
参见图4，其中各个附图标记表示分别为：A：二开揭露奥灰顶面位置，B：二开套管底，C：三开揭露断层位置，D：重新侧钻位置，E：增加井斜揭露奥灰顶面位置。
本实施例采用该技术方法解决了地质构造复杂型矿井，在进行地面区域探查治理过 程中，遇断层和地质资料不足或欠缺的情况下，钻孔轨迹如何达到设计层位问题，有效地保证了钻孔能保持在设计目标层内继续钻进并达到设计钻遇率的技术难题，有效避免钻孔轨迹偏离设计层位，并减少浆液无限扩大和不可控，造成大量浆液浪费和无效注浆，确保实现区域治理达到设计目的,是对煤矿地面区域治理技术的有益补充和完善。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对 本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本 发明实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本发明的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种用于煤矿水害区域探查治理的目标层层位追踪方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，区分断层位置和落差是否已经确定；
步骤2，如果不属于步骤1的情况中的任意一种，确定是否属于地质资料不足或欠缺的情况；
步骤3，根据步骤1和步骤2判断的结果进行目标层层位追踪。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿水害区域探查治理的目标层层位追踪方法，其特征在于所述步骤3包括：
步骤31，对于断层位置和落差已确定的情况，在水平孔施工至断层预定位置后，进行注浆封孔，然后，根据断层产状和另一盘的目标层位置及岩层产状和钻孔入窗位置设计和确定钻孔轨迹重新确定钻孔轨迹，从而增加了一段水平侧分支孔，在后续施工中遇到断层就按照上面的方法，重新设计钻孔轨迹，直至结束；
步骤32，对于断层位置和落差不确定情况，在水平孔施工过程中，在预测断层附近位置，需要确定钻孔轨迹层位时，将钻孔轨迹水平调整为向煤系地层方向施工，具体方法是钻进过程中增加井斜，最大井斜控制在95°～98°至奥灰顶界面或最下一层煤位置，奥灰岩层与煤系地层伽马值有显著的差异，根据岩粉及及γ值判别层位，然后根据钻孔入窗点A和奥灰顶界面B、C、D、E点位置，分析地层产状，就能准确确定奥灰顶界面的位置及断层落差，根据设计层位重新确定钻孔轨迹，对原轨迹进行封孔，然后重新按新确定的轨迹施工步骤同步骤31；
步骤33，地质资料不足或欠缺的情况，在水平孔施工过程中，在地质资料不足地段，需要确定钻孔轨迹层位时，重复步骤32。
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