[發明專利]底板巖層裂隙分布同步探測方法

有效

• 申請號: 201010136054.2
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN101858209A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 譚云亮;趙同彬;張澤
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明步及巖體工程測試技術方法，尤其涉及探測礦山底板巖層破裂程度及位置的技術方法。

背景技術

目前，用于巖體裂隙發育狀況或圍巖破壞的技術方法中，有鉆孔電視探測法和鉆孔測漏方法，前者是通過鉆孔周邊破裂攝像采集分析為主要手段；后者是通過鉆孔內液體漏失情況來判定孔內巖體的裂隙發育。與本發明有關的技術是鉆孔測漏方法。

鉆孔測漏方法包括多孔封閉壓水觀測法和鉆孔分段注水充氣測漏技術。其中：多孔封閉壓水觀測法的不足是：工程消耗量大、且測得是所有深度上連續觀測資料，限制了其推廣應用。鉆孔分段注水充氣測漏技術是采用水氣兩用鉆孔雙端封堵測漏裝置，配合其它儀表，對任何仰、俯鉆孔進行分段封堵注水或充氣測漏取得觀測資料，根據鉆孔不同深度和對應的水流失量大小，繪制鉆孔內不同位置水流漏失速度圖，由此最終確定出不同深度巖層破裂或裂隙發育程度；其不足是：在打鉆成孔后，然后將測漏裝置推入孔中進行測量；這樣帶來兩個顯著不足：一是鉆孔與注水測漏分步進行，需要時間長，無法處理應急情況；二是要求鉆孔成形后變形小和不允許出現塌孔，不適應一些特殊的地質條件的巖層。

為此，發明人承擔了國家973項目“煤炭深部開采中的動力災害機理與防治基礎研究”(編號：2010CB226805)，本發明是該項目研究內容中的一部分成果。

發明內容

本發明的目的是克服現有上述注水測漏方法的不足，發明一種注水測漏與打鉆孔同步進行的對底板巖層裂隙分布情況進行探測的方法。

本發明的技術方法是：

①在地下巷道內設置水箱，水箱的出水軟管上串接一水流量表和水流量控制開關；在巷道內布置坑道鉆機和泥漿泵。

②用坑道鉆機沿著垂直于巖層層面方向進行鉆孔，在鉆孔的過程中打開水流量控制開關，讓水通過出水管自動流入正在打鉆的鉆孔中，并邊鉆孔邊注水，控制注水量，使鉆孔注水平面與鉆孔口持平。

③在邊打鉆孔邊注水過程中，時刻記錄鉆頭所在位置和該位置對應的水流量。

④當發現鉆孔中的注水量突發性增大時，記錄好增大后的水流量值和鉆頭所在位置，取出鉆心，并關掉水流量開關，停止鉆進，然后開動泥漿泵封堵漏水裂隙。

⑤封堵完后，重新繼續向下打鉆，重復②、③和④過程，直至鉆探到設計深度為止。

⑥根據鉆孔不同深度和對應的水流失量大小，繪制鉆孔內不同位置水流漏失速度圖，由此最終確定出不同深度巖層破裂或裂隙發育程度。

本發明的優點為：①本方法實現了打鉆孔與注水測漏同步進行，保證了鉆測的及時性，測量時間短，適合任何地質情況。②與目前常用的地面鉆孔沖洗液消耗量觀測法相比，本方法可以省去由地面鉆深孔工程量；與多孔封閉壓水觀測法和鉆孔分段注水充氣測漏技術相比，可以省去壓水泵等設備。③可以獲取鉆孔不同深度處水漏失速度的分布，通過定量建立水漏失速度與裂隙發育或巖層破裂程度之間關系，可以定量評價不同深度底板巖層內裂隙發育或巖層破裂程度。④應用范圍廣，不但在井下采礦領域可以應用，而且在地面各類巖體工程中也可以應用。

附圖說明

圖1是本發明實施例鉆探施工示意圖；

圖2是本發明注漿封堵裂隙施工示意圖；

圖3是沿著深度方向不同位置水漏失速度示意圖；

圖4是鉆孔深度方向不同位置水漏失速度實施例實測圖。

圖例說明：1-礦車；2-水箱；3-水流量控制開關；4-出水軟管；5-水流量計；6-鉆機；7-鉆孔；8-臨時水池；9-巖層；10-泥漿泵；11-黃泥灌；12-輸泥管。

具體實施方式

①在地下巷道內設置鉆測設備(見圖1)，包括坑道鉆機6、放置在礦車1上的水箱2和臨時水池8，水箱2的出水軟管4上串接一水流量計5和水流量控制開關3；在地下巷道內另布置注漿設備(見圖2)，包括泥漿泵10、黃泥灌11和輸泥管12。

②開動坑道鉆機6，沿著垂直于巖層9層面方向打鉆孔7，在打鉆孔7的過程中打開水流量控制開關3，讓水通過出水軟管4自動流入正在打鉆的鉆孔7中，并邊鉆孔邊注水，控制水量保持流水平面與孔口持平。

③在邊打鉆孔邊注水過程中，時刻記錄鉆頭所在位置和該位置對應的水流量。

④當發現鉆孔7中的注水量突發性增大時，記錄好增大后的水流失量值和鉆頭所在位置，取出鉆心，并關掉水流量控制開關3，停鉆，然后開動泥漿泵10、黃泥灌11和輸泥管12封堵漏水裂隙(如圖2所示)。

⑤封堵完后，重新繼續向下打鉆，重復②、③和④過程，直至鉆探到所需要的深度為止。