CN113250684A - 一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法 - Google Patents
一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法，包括步骤：确定煤层顶底板的研究分析范围，计算顶板冒落带、导水裂缝带高度，确定底板研究范围；绘制等值线图、划分富水等级。本发明能够发明监测车辆运行期间动态负荷。发明简捷易于操作、有效、针对性强。富水性评价、分类充分考虑含水层对煤矿采掘作业影响，能够有效的指导煤矿防治水工作的开展及水情水害预报。
Description
技术领域
本发明涉及矿用水害防控技术领域，具体来说，涉及一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法。
背景技术
鄂尔多斯盆地侏罗系富水软岩水文地质条件较为特殊，含煤地层三角洲沉积相广泛发育，弱胶结或不胶结砂岩较为发育，具有松散、易膨胀破碎、硬度低、遇水易泥化、容易发生蠕性流变的特点。
如何进行侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控是亟待解决的问题。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法，包括步骤：
确定煤层顶底板的研究分析范围，计算顶板冒落带、导水裂缝带高度，确定底板研究范围；
绘制等值线图、划分富水等级。
优选的，根据顶板与中粗砂岩距离d划分：
优选的，根据顶板中粗砂岩厚度M1划分：
优选的，
根据底板板中粗砂岩厚度M2划分：
优选的，利用Surfer和AutoCAD软件绘制等值线图。
与一般的称重系统相比，本发明通过多年研究发现鄂尔多斯盆地侏罗系富水软岩地质条件下的含煤地层中砂岩、粗砂岩胶结程度普遍较差、孔隙率较高，原生储水空间发育。通过探疏放水钻孔大数据分析，中、粗砂岩的发育程度与地层富水性呈正相关关系，此该发明通过中粗砂岩的空间分布、厚度对此类地层的富水性进行预测、确定防治水类别。该发明简捷易于操作、有效、针对性强。富水性评价、分类充分考虑含水层对煤矿采掘作业影响，能够有效的指导煤矿防治水工作的开展及水情水害预报，通过对鄂尔多斯盆地侏罗系富水软岩7000多个探疏放水孔成果资料详细研究发现：探疏放水孔出水层位岩性多为中砂岩或粗砂岩，且具有出水必出砂，砂屑磨圆性差、分选性差的特点,地层富水性与岩性呈正相关关系。该发明以中粗砂岩的空间分布情况为研究对象和评价依据对鄂尔多斯盆地侏罗系富水软岩水文地质条件下的煤层顶底板富水性进行分析评价。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了本申请实施例提出的一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法中工作面煤层顶板与中粗砂岩距离等值线及富水等级图；
图2示出了本申请实施例提出的一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法中工作面煤层顶板60m范围内中粗砂岩等厚线及富水等级图；
图3示出了本申请实施例提出的一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法中工作面煤层底板30m范围内中粗砂岩等厚线及富水等级图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
如图1-3所示，根据本发明的实施例，提供了一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法，包括：
第一部分：
确定煤层顶底板的研究分析范围。
计算顶板冒落带、导水裂缝带高度。如矿井曾进行“两带”高度观测，应优先参考观测成果；未进行“两带”高度观测的矿井可参考《三下采煤规程》及《煤矿防治水规定》中的相关公式计算。113081工作面平均采高为3.7m，经计算冒落带高度为19m，导水裂缝带高度为44.46m，考虑导水裂缝带可能位于含水层的情况，取顶板60m范围(可根据实际地层情况进行调整)为研究对象。
底板研究范围的确定。在鄂尔多斯盆地侏罗系富水软岩地质及水文地质条件下进行采掘作业时，采掘工作面较小的水量(2～10m3/h)即会造成底板泥化，使得综掘机、液压支架陷入泥中，处于负压环境的设备移动困难甚至损坏。此类地层的底板水多为承压水，底板水多以渗水、涌水形式出现。通过对80多处底板涌水点地质资料分析发现：底板涌水点区域煤层底板以下30m范围大多发育有中粗砂岩，且涌水量的大小和底板30m范围内中粗砂岩的厚度呈正相关关系。此外根据《三下开采规程》底板采动导水破坏深度计算，本工作面底板矿压扰动破坏深度为22.6m，不超过30m。故该工作面取底板30m范围为研究对象(底板研究范围应根据各矿实际情况而定)。
2、数据来源及处理
该发明中运用的数据来源为地质及水文地质勘察成果中的钻孔柱状图，根据研究范围提取相关数据。
利用Surfer和AutoCAD等软件绘制等值线图、划分富水等级。富水等级的划分：
(1)顶板富水等级划分：
1)根据顶板与中粗砂岩距离(d)划分
注：富水等级1-A＜1-B＜1-C＜1-D
根据顶板中粗砂岩厚度(M1)划分
注：富水等级2-A＜2-B＜2-C＜2-D
底板防治水等级的划分：
根据底板板中粗砂岩厚度(M2)划分
注：富水等级3-A＜3-B＜3-C＜3-D
第二部分(发明依据)：
通过多年研究发现鄂尔多斯盆地侏罗系富水软岩地质条件下的含煤地层中砂岩、粗砂岩胶结程度普遍较差、孔隙率较高，原生储水空间发育。通过探疏放水钻孔大数据分析，中、粗砂岩的发育程度与地层富水性呈正相关关系，此该发明通过中粗砂岩的空间分布、厚度对此类地层的富水性进行预测、确定防治水类别。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法，其特征在于：包括步骤：
确定煤层顶底板的研究分析范围，计算顶板冒落带、导水裂缝带高度，确定底板研究范围；
绘制等值线图、划分富水等级。
2.根据权利要求1所述的侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法，其特征在于：
根据顶板与中粗砂岩距离d划分：
3.根据权利要求1所述的侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法，其特征在于：
根据顶板中粗砂岩厚度M1划分：
4.根据权利要求1所述的侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法，其特征在于：
根据底板板中粗砂岩厚度M2划分：
5.根据权利要求3所述的侏罗系富水软岩的富水性评价及水害分级防控方法，其特征在于：利用Surfer和AutoCAD软件绘制等值线图。
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