CN114439463B - 一种地面区域探查治理效果验证技术方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地面区域探查治理效果验证技术方法，包括：步骤1，施工过程的自验证：在水平分支孔施工过程中，通过压水试验，计算地层透水率来检验治理效果；步骤S2，利用分支孔施工顺序的验证；步骤S3，通过施工一定量的验证孔，对构造复杂、漏失点注浆量大的水文异常地段以及探查治理过的地段进行验证，确定探查治理效果；步骤4，井下物探验证：对于已经进行区域治理的区域，在井下巷道掘进前，采用超前物探方法对治理效果进行验证；步骤5，井下钻探验证；步骤6，井下放水试验。本发明提供了一种科学的、系统的、完整的区域治理效果验证技术方法。
Description
技术领域
本发明属于煤矿水害地面区域探查治理技术领域，更具体的说是涉及一种地面区域探查治理效果验证技术方法。
背景技术
煤矿水害地面区域探查治理技术，有效解决了煤矿面临的奥灰含水层突水淹井多发的水害防治技术难题，杜绝了奥灰含水层突水淹井等重特大水害事故，保证了矿井安全开采，取得了良好的经济效益和社会效益。该技术在全国大水矿区得到了广泛推广。探查治理的原理和作用主要体现在如下方面：探查奥灰含水层与煤系地层的联系通道，二是奥灰含水层顶部富水地段，二是对联系通道进行封堵，截断奥灰含水层与煤系地层的联系通道，同时将富水地段改造为极弱富水或相对隔水层成为阻水段，在奥灰含水层顶部一定厚度形成一层隔水盖层，既切断了奥灰含水层与上覆煤系地层的水力联系，同时将富水地段改造为隔水层，使隔水层厚度增加。但是，区域治理水害的治理效果如何，是否达到了设计目的，目前还没有一种科学合理完整的治理效果验证方法。
因此，如何提供一种地面区域探查治理效果验证技术方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种科学的、系统的、完整的区域治理效果验证技术方法，解决了背景技术提到的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种地面区域探查治理效果验证技术方法，包括如下步骤：
步骤1，施工过程的自验证：在水平分支孔施工过程中，通过压水试验，计算地层透水率来检验治理效果；
步骤S2，利用分支孔施工顺序的验证；
步骤S3，通过施工一定量的验证孔，对构造复杂、漏失点注浆量大的水文异常地段以及探查治理过的地段进行验证，确定探查治理效果；
步骤4，井下物探验证：对于已经进行区域治理的区域，在井下巷道掘进前，采用超前物探方法对治理效果进行验证；
步骤5，井下钻探验证、验证地段的选择、验证标准；
步骤6，井下放水试验。
进一步的，步骤S1中，根据水文地质条件的复杂程度来决定压水试验段距离，常规地段每100～150m进行一次压水试验；断层、褶曲发育地质构造复杂地段、含水层富水地段、地层倾角变化地段压水试验段距离50～100m。
进一步的，发生漏失后，经过注浆治理后，施工至漏失点进行压水试验来检验注浆治理效果，根据压水试验计算岩层的透水率，透水率采用吕荣来表示，压水试验标准小于0.01Lu，否则，进行注浆直至达到标准要求。
进一步的，步骤S2中，利用分支孔施工顺序的验证的方法为：
(1)先施工中间的分支孔，然后施工两侧的分支孔对中间已施工的分支孔治理效果进行验证；
(2)先施工两侧的分支孔，然后施工中间的分支孔对两侧已施工的分支孔治理效果进行验证。
进一步的，步骤S3中，通过施工一定量的验证孔，对构造复杂、漏失点注浆量大的水文异常地段以及探查治理过的地段进行验证，方法为：
(a)在水文异常点、漏失注浆量大的地点两侧施工次级分支孔，对治理效果进行钻探验证，确定是否漏失或进行压水试验；
(b)在水文异常点、构造密集发育复杂块段或漏失注浆量大的地点上方5～10m位置施工次级分支孔进行验证，确定是否漏失或进行压水试验。
进一步的，步骤S4中，在井下巷道掘进前，采用超前物探方法对治理效果进行验证的方法为：对物探圈定得物探异常区进行钻探验证和补强注浆，工作面回采前进行综合物探，对工作面内及周围区域治理效果进行验证，对异常区进行钻探验证和补强注浆，直至符合规定。
进一步的，步骤5中井下钻探验证的分为掘进前和回采前的钻探验证；掘进前只对掘进前方物探异常区和注浆量大的地段进行钻探验证。
进一步的，步骤6中井下放水试验的方法为：井下工作面回采前，利用施工的区域治理效果检验钻孔进行放水试验，检验含水层富水性和水力联系，验证区域治理效果是否符合设计要求。
本发明的有益效果在于：
本发明解决了实施地面区域治理技术后治理效果如何验证的技术难题，全面系统地提出了如何进行地面区域探查治理的效果验证、怎么验证、验证的技术途径、验证的技术手段、验证的技术标准等区域治理效果验证技术问题，为地面区域探查治理的效果验证技术方法，提供了一套完整的具有很强的可操作性的技术方法。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新式实施例或现有技术中的技术方案，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实用新式的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明次级分支孔平面布置示意图。
图2为本发明区域治理效果验证平面示意图。
图3为本发明区域治理效果验证剖面示意图。
图4为本发明超前物探及异常区验证平面示意图。
图5为本发明超前物探及异常区验证剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中，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。
本发明提供了一种地面区域探查治理效果验证技术方法，包括如下步骤：
步骤1，施工过程的自验证
在水平分支孔施工过程中，通过压水试验，计算地层透水率来检验治理效果，根据水文地质条件的复杂程度来决定压水试验段距离，常规地段一般每100～150m进行一次压水试验。断层、褶曲发育等地质构造复杂地段、含水层富水地段、地层倾角变化地段压水试验段距离50～100m，发生漏失后，经过注浆治理后，施工至漏失点进行压水试验来检验注浆治理效果，根据压水试验计算岩层的透水率，透水率采用吕荣来表示，压水试验标准小于0.01Lu，否则，进行注浆直至达到标准要求。
步骤S2，利用分支孔施工顺序的验证
(1)先施工中间的分支孔，然后施工两侧的分支孔对中间已施工的分支孔治理效果进行验证。
(2)先施工两侧的分支孔，然后施工中间的分支孔对两侧已施工的分支孔治理效果进行验证。
步骤3，通过施工一定量的专门验证孔，对构造复杂、漏失点注浆量大等水文异常地段以及探查治理过的地段进行验证，就能确切知道探查治理效果如何，验证方法如下：
(a)在水文异常点、漏失注浆量大的地点两侧施工次级分支孔，对治理效果进行钻探验证，如图1所示，看是否漏失或进行压水试验。图1所示在水平孔段施工过程中，若发生循环液漏失，则停止施工对漏失点进行注浆加固，待达到设计注浆要求后结束，然后，继续沿原钻孔轨迹施工，在后续施工中，治理效果如何必须对加固效果进行验证，裂隙或隐伏构造注浆加固达到设计要求了没有，在后续施工中，施工至漏失点附近时，必须在漏失点两侧施工次级分支孔，观测是否漏失或压水试验，对治理效果进行验证，否则继续进行注浆加固治理，直至符合设计。
(b)在水文异常点、构造密集发育复杂块段或漏失注浆量大的地点上方5～10m位置施工次级分支孔进行验证。看是否漏失或进行压水试验。如图3所示。图3所示在钻孔施工过程中发现了裂隙或隐伏导水构造，对其进行了注浆加固，治理效果如何，必须对加固效果进行验证，在沿原钻孔轨迹后续施工中，施工至漏失点附近时，在原钻孔轨迹上方5-10m的位置施工次级分支孔，观测是否漏失或压水试验，对治理效果进行验证，否则继续进行注浆加固治理，直至符合设计。
步骤4，井下物探验证
对于已经进行区域治理的区域，在井下巷道掘进前，采用超前物探方法对治理效果进行验证，对物探圈定得物探异常区进行钻探验证和补强注浆，工作面回采前进行综合物探，对工作面内及周围区域治理效果进行验证，对异常区进行钻探验证和补强注浆，直至符合规定。如图4、图5所示。地面区域治理工程结束后，井下巷道掘进前，必须采用物探手段对区域治理效果进行验证(图4)，没有异常的，可以正常掘进，发现物探异常的，必须采用钻探手段验证直至治理达标(图5)，每次探测前必须根据《煤矿防治水细则》计算超前距和允许掘进距离，以此循环直至掘进结束。
步骤5，井下钻探验证、验证地段的选择、验证标准；
(一)验证地段的选择及标准
向背斜轴部，构造密集发育地段、注浆量大、向背斜轴部裂隙发育地段、物探异常区、水位异常区、隔水层薄、水位及水温高、标高低、长距离未漏失等地段是验证的重点。如图2所示。工作面回采前，必须采用钻探手段对区域治理效果进行验证，验证地段的选择为：构造密集发育地段(图2-B)、注浆量大(图2-A)、向背斜轴部垂向裂隙发育地段、物探异常区、水位异常区、隔水层薄、水位及水温高、标高低、长距离未漏失等地段(图2-C)。如图2所示。
验证标准：单孔涌水量水量小于10m3/h，否则在其两侧继续施工验证孔补注，直至符合标准，验证孔须进行测斜工作。
(二)验证分为掘进前和回采前的钻探验证。掘进前只对掘进前方物探异常区和注浆量大的地段进行钻探验证。如图4、图5所示。井下钻探验证分为掘进前和回采前的钻探验证，掘进前仅对掘进期间采用物探手段探测出的物探异常区和注浆量大的地段进行钻探验证。采用物探手段探测出物探异常后，上钻机对探测出的异常区进行钻探验证，若发现水文异常则进行补强注浆，直至符合标准。同理，对地面区域治理过程中注浆量大的地段进行钻探验证，若发现水文异常则进行补强注浆，直至符合标准。如图4、图5。
工作面回采前，必须对构造密集发育地段(图2-B)、注浆量大(图2-A)、向背斜轴部垂向裂隙发育地段、物探异常区、水位异常区、隔水层薄、水位及水温高、标高低、长距离未漏失等地段(图2-C)的治理效果进行钻探验证。
步骤6，井下放水试验
井下工作面回采前，利用施工的区域治理效果检验钻孔进行放水试验，检验含水层富水性和水力联系，验证区域治理效果是否符合设计要求。
本发明解决了实施地面区域治理技术后治理效果验证的技术难题，全面系统地提出了如何进行地面区域探查治理的效果验证、怎么验证、验证的技术途径、验证的技术手段、验证的技术标准等区域治理效果验证技术问题，为地面区域探查治理的效果验证技术方法，提供了一套完整的具有很强的可操作性的技术方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种地面区域探查治理效果验证技术方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，施工过程的自验证：在水平分支孔施工过程中，通过压水试验，计算地层透水率来检验治理效果；
步骤S2，利用分支孔施工顺序的验证；
步骤S3，通过施工一定量的验证孔，对构造复杂、漏失点注浆量大的水文异常地段以及探查治理过的地段进行验证，确定探查治理效果；
步骤S4，井下物探验证：对于已经进行区域治理的区域，在井下巷道掘进前，采用超前物探方法对治理效果进行验证；
步骤S5，井下钻探验证、验证地段的选择、验证标准；
步骤S6，井下放水试验；
步骤S2中，利用分支孔施工顺序的验证的方法为：
(1)先施工中间的分支孔，然后施工两侧的分支孔对中间已施工的分支孔治理效果进行验证；
(2)先施工两侧的分支孔，然后施工中间的分支孔对两侧已施工的分支孔治理效果进行验证；
步骤S3中，通过施工一定量的验证孔，对构造复杂、漏失点注浆量大的水文异常地段以及探查治理过的地段进行验证，方法为：
(a)在水文异常点、漏失注浆量大的地点两侧施工次级分支孔，对治理效果进行钻探验证，确定是否漏失或进行压水试验；
(b)在水文异常点、构造密集发育复杂块段或漏失注浆量大的地点上方5～10m位置施工次级分支孔进行验证，确定是否漏失或进行压水试验；
步骤S4中，在井下巷道掘进前，采用超前物探方法对治理效果进行验证的方法为：对物探圈定所得的物探异常区进行钻探验证和补强注浆，工作面回采前进行综合物探，对工作面内及周围区域治理效果进行验证，对异常区进行钻探验证和补强注浆，直至符合规定；
步骤S5中井下钻探验证的分为掘进前和回采前的钻探验证；掘进前只对掘进前方物探异常区和注浆量大的地段进行钻探验证；
步骤S6中井下放水试验的方法为：井下工作面回采前，利用施工的区域治理效果检验钻孔进行放水试验，检验含水层富水性和水力联系，验证区域治理效果是否符合设计要求；
验证地段的选择为：构造密集发育地段、注浆量大、向背斜轴部垂向裂隙发育地段、物探异常区、水位异常区、隔水层薄、水位及水温高、标高低、长距离未漏失地段；
验证标准：单孔涌水量水量小于10m3/h，否则在其两侧继续施工验证孔补注，直至符合标准，验证孔须进行测斜工作。
2.根据权利要求1所述的一种地面区域探查治理效果验证技术方法，其特征在于，步骤S1中，根据水文地质条件的复杂程度来决定压水试验段距离，常规地段每100～150m进行一次压水试验；断层、褶曲发育地质构造复杂地段、含水层富水地段、地层倾角变化地段压水试验段距离50～100m。
3.根据权利要求2所述的一种地面区域探查治理效果验证技术方法，其特征在于，发生漏失后，经过注浆治理后，施工至漏失点进行压水试验来检验注浆治理效果，根据压水试验计算岩层的透水率，透水率采用吕荣来表示，压水试验标准小于0.01Lu，否则，进行注浆直至达到标准要求。
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| Fabrication and Characterization of Dendrimerfunctionalized Nano-hydroxyapatite and Its Application in Dentin Tubule Occlusion;Xuandong Lin;《Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition》;20170322;1-35 * |
| 区域探查治理效果评价研究;程召禄;《煤炭与化工》;20211231;第44卷(第007期);61-64 * |
| 峰峰矿区深部矿井开采水害防治技术研究;王殿录;《煤炭与化工》;20171231;第40卷(第009期);83-85 * |
| 峰峰矿区深部矿井水文地质特征及水害防治技术;关永强;《煤炭与化工》;20181231;第41卷(第010期);59-62 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114439463A (zh) | 2022-05-06 |
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