CN113550791B - 一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，涉及煤矿防治水技术领域，主要包括：回采工作面、工作面采空区、地面电法勘探线圈、勘探点、勘探点间距、局部地面电法勘探网和推采方向，该探测方法在工作面地表一定范围内，根据工作面采动推采进度在采动前后进行多次局部地面电法勘探，通过对探测出的富水性平面图、剖面图进行对比分析，从而得出离层水平方向及垂向上的发育情况，这种煤层顶板离层水发育情况探测方法，替代了理论推断，实现了顶板离层水位置的精准定位，为煤矿离层水害治理提供了准确依据。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿防治水技术领域，具体为一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法。
背景技术
煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等，厚松散含水层下，薄基岩浅部煤层由于距新地层底部含水层近，受沉积水环境和风化损伤的共同影响，煤层顶板岩层裂隙发育，岩体孔隙率高和强度衰减速度快，顶板自稳性能与承载能力差、难以管理且开采以后，垮落带和导水裂隙带会波及到底部弱至中等含水层，容易发生突水溃砂事故，危及矿井安全生产；
目前，很多煤矿在开采过程中都饱受工作面顶板离层水害威胁，防治措施主要采用地面泄水钻孔或离层空间注浆充填等技术，然而，离层水形成位置的判定却没有合理的办法，只能进行理论分析、推断，从很多煤矿发生的离层水害事故可以看出，推断的离层水发育情况与实际存在较大的偏差，导致很多治理工程都失去了应有的作用，为了确保生产安全，煤矿不得不加大地面钻孔密度，进行无差别覆盖性治理，在一定程度上加大公司的经济负担。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，解决了上述提出离层水形成位置的判定却没有合理的办法，只能进行理论分析、推断，而推断的离层水发育情况与实际存在较大的偏差，导致很多治理工程都失去了应有的作用的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，该探测方法包括以下步骤：
S1、回采工作面在回采前，对工作面推采方向上以160m范围内进行布置若干个勘探点，通过若干个勘探点组合形成第一阶段局部地面电法勘探网；
S2、在第一阶段局部地面电法勘探网内按照各勘探点布置勘探线圈，通过电法勘探对局部地面进行勘探操作；
S3、在工作面按照推采方向推采80m后，按照上述第一阶段局部地面电法勘探网的布置方法进行第二阶段局部地面电法勘探网的布置，对已开采的80m与之后未开采的80m范围进行局部地面电法勘探；
S4、在第二阶段局部地面电法勘探网布置完成后，根据工作面按照推采方向每采过80m后，依照相同的局部地面电法勘探网布置方法进行下一阶段的局部地面电法勘探网布置，直至工作面回采结束，即可完成操作。
作为本发明进一步的技术方案，各个相邻勘探点之间的间距为40m×40m。
作为本发明进一步的技术方案，局部地面电法勘探网的勘探位置位于回采工作面和工作面采空区，且勘探范围覆盖回采工作面和工作面采空区。
作为本发明进一步的技术方案，勘探点间距的布置小于每阶段局部地面电法勘探范围的三分之一。
作为本发明进一步的技术方案，布置的各阶段局部地面电法勘探网可对同一个回采工作面多次进行局部地面电法勘探，勘探时间受回采进度影响。
作为本发明进一步的技术方案，各阶段的局部地面电法勘探网的布置方向与推采方向一致。
作为本发明进一步的技术方案，每相邻两个阶段的局部地面电法勘探网有重叠的部分，且相邻两个阶段的局部地面电法勘探网重叠部分的尺寸为80m，为每个阶段局部地面电法勘探网尺寸的一半。
有益效果
本发明提供了一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，与现有技术相比具备以下有益效果：
一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，通过通过对采动前后离水层水异常区平面图的对比分析，推测出离层水可能存在的平面位置及范围，通过电法勘探剖面图分析，得出离层水纵向位置及规模，这种煤层顶板离层水离层水发育情况的探测方法，替代了理论推断，实现了顶板离层水位置的精准定位，为煤矿离层水害治理措施工程提供了准确依据，而且准确、高效、直观、实用性强、成本低，解决了传统离层水形成位置的判定没有合理的办法，只能进行理论分析、推断，导致离层水发育情况与实际存在较大的偏差的问题，提高了煤矿离层水害治理效率。
附图说明
图1为一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法的平面布置示意图；
图2为一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法的电法勘探线剖面图。
图中：1、回采工作面；2、工作面采空区；3、勘探线圈；4、勘探点；5、勘探点间距；6、局部地面电法勘探网；7、推采方向；8、离层水发育情况。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法技术方案：一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，该探测方法包括以下步骤：
第一步、回采工作面1在回采前，对工作面推采方向7上以160m范围内进行布置若干个勘探点4，各个相邻勘探点4之间的间距为40m×40m，通过若干个勘探点4组合形成第一阶段局部地面电法勘探网；
而且，局部地面电法勘探网6的勘探位置位于回采工作面1和工作面采空区2，且勘探范围覆盖回采工作面1和工作面采空区2，勘探点间距5的布置小于每阶段局部地面电法勘探范围的三分之一；
然后、在第一阶段局部地面电法勘探网内按照各勘探点4布置勘探线圈3，通过电法勘探技术对局部地面进行勘探操作；
进一步的、在工作面按照推采方向7推采80m后，按照上述第一阶段局部地面电法勘探网6的布置方法进行第二阶段局部地面电法勘探网6的布置，对已开采的80m与之后未开采的80m范围进行局部地面电法勘探；
其中，每相邻两个阶段的局部地面电法勘探网6有重叠的部分，且相邻两个阶段的局部地面电法勘探网6重叠部分的尺寸为80m，为每个阶段局部地面电法勘探网6尺寸的一半；利用多次局部地面电法勘探网6的勘探数据对比分析来解释离层水发育情况8；
最后、在第二阶段局部地面电法勘探网6布置完成后，根据工作面按照推采方向每采过80m后，依照相同的局部地面电法勘探网6布置方法进行下一阶段的局部地面电法勘探网6布置，如图1所示的，第三阶段局部地面电法勘探网6、第四阶段局部地面电法勘探网6等，直至工作面回采结束，即可完成操作；
而且，布置的各阶段局部地面电法勘探网6可对同一个回采工作面1多次进行局部地面电法勘探，勘探时间受回采进度影响，各阶段的局部地面电法勘探网6的布置方向与推采方向7一致。
参照图1-2所示，在执行上述的步骤后，根据探测数据形成各阶段局部地面电法勘探网6的平面成果图，并根据相邻两个阶段的局部地面电法勘探网6所勘探的区域含水异常区，对比得出含水层水聚集位置，从而来推断离层水可能发育的平面位置以及范围(图1中标号8所指出的位置)，然后再根据离层水可能发育平面位置所在的勘探线圈3形成富水性剖面图(图2所示)，从富水性剖面图中判断离层水的纵向位置及规模(图2中标号8所指出的位置)，从而指导离层水防治工程开展，进而解决矿井离层水害，利用各阶段的电法勘探平面布置图(即图1)解释离层水可能存在的平面位置和范围(即离层水发育情况8)，再利用电法勘探线剖面图(图2)解释离层水的纵向位置和规模，此方法准确、高效、直观、实用性强、成本低。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，其特征在于，该探测方法包括以下步骤：
S1、回采工作面在回采前，对工作面推采方向上以160m范围内进行布置若干个勘探点，通过若干个勘探点组合形成第一阶段局部地面电法勘探网；
S2、在第一阶段局部地面电法勘探网内按照各勘探点布置勘探线圈，通过电法勘探对局部地面进行勘探操作；
S3、在工作面按照推采方向推采80m后，按照上述第一阶段局部地面电法勘探网的布置方法进行第二阶段局部地面电法勘探网的布置，对已开采的80m与之后未开采的80m范围进行局部地面电法勘探；
S4、在第二阶段局部地面电法勘探网布置完成后，根据工作面按照推采方向每采过80m后，依照相同的局部地面电法勘探网布置方法进行下一阶段的局部地面电法勘探网布置，直至工作面回采结束，即可完成操作；
局部地面电法勘探网的勘探位置位于回采工作面和工作面采空区，且勘探范围覆盖回采工作面和工作面采空区；
勘探点间距的布置小于每阶段局部地面电法勘探范围的三分之一；
布置的各阶段局部地面电法勘探网可对同一个回采工作面多次进行局部地面电法勘探，勘探时间受回采进度影响。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，其特征在于，各个相邻勘探点之间的间距为40m×40m。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，其特征在于，各阶段的局部地面电法勘探网的布置方向与推采方向一致。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿防治管理的煤层顶板离层水探测方法，其特征在于，每相邻两个阶段的局部地面电法勘探网有重叠的部分，且相邻两个阶段的局部地面电法勘探网重叠部分的尺寸为80m，为每个阶段局部地面电法勘探网尺寸的一半。
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