[發明專利]煤礦綜放工作面涌水規律的預測方法

無效

• 申請號: 201310055873.8
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN103149601A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 劉德平;徐紹際
• 申請（專利權）人: 上海大屯能源股份有限公司
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本發明涉及一種煤礦綜放工作面涌水規律的預測方法，屬井下工作面防治水技術領域。主要適用于頂板水靜儲量大且具有較強補給水源的條件下綜放工作面涌水規律的預測。

背景技術

近幾年來煤礦水害問題越來越明顯，嚴重危害煤礦職工生命及社會財產的安全。例如徐莊煤礦7199綜放工作面，該工作面位于井田東深部，工作面頂板砂巖厚度在9.26-29.64m，相對于本礦其它工作面，該工作面的頂板砂巖厚度是其他工作面的2-5倍，在回采過程中從2011年5月至2012年5月期間工作面發生長期高水量涌水，工作面最大涌水量和總涌水量均為本礦歷史之最，平均涌水量達到180m³/h，并多次突破300m³/h，最大達到540m³/h，回采期間累計涌水量達到110萬立方。為確保工作面安全生產，雖然采取了多種治水措施，如優化排水路線，建立排水基地等，但是由于前期工作面涌水規律性不明確，造成了防治困難，主要體現在：

由于該工作面頂板水靜儲量大，且有淺部水源的強補給，本礦以往的工作面涌水規律對該工作面不適用；不能準確掌握涌水變化規律，就不能提前做好防治水準備工作，導致在工作面回采早期涌水高峰期排水能力不足，造成積水不能及時得到疏排，嚴重影響了工作面正常生產；工作面防治水工作缺少技術支撐，沒有科學依據。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種用于工作面頂板水靜儲量大且具有較強補給條件下的煤礦綜放工作面涌水規律的預測方法，準確掌握綜放工作面涌水變化規律，科學且具有針對性的采取相應的防治措施，有效的減輕涌水對綜放工作面正常回采的影響，為安全生產創造極其有利的條件。

本發明是以如下技術方案實現的：一種用于頂板水靜儲量大且具有較強補給水源的煤礦綜放工作面涌水規律的預測方法，

⑴、選擇多個已回采結束且發生涌水的工作面為研究對象，通過分析歸類得出：a、以靜儲量頂板水為主且無明顯補給水源的工作面涌水規律；b、頂板水靜儲量小且具有明顯補給水源的工作面涌水規律；分別繪制出a、b工作面涌水曲線；

⑵、通過步驟⑴：將靜儲量大的a曲線和b曲線進行疊加，從而得出一條新的c曲線，該c曲線近似正弦曲線：即為頂板水靜儲量大且具有較強補給水源的條件下綜放工作面涌水規律曲線；

⑶、通過對工作面壓力及其控制理論分析，靜儲量涌水和補給水源的動態補給均是隨著工作面周期來壓而同步進行的，因此，理論上涌水周期為1—N個頂板周期來壓步距；

⑷、通過對水質分析、充水含水層厚度及構造分析、地面長觀孔水位變化分析、物探富水性分析，確定工作面涌水情況即為：頂板水靜儲量大且具有較強補給水源；實時監測工作面涌水變化情況，并繪制出涌水變化曲線，將工作面實際涌水曲線與推理的正弦曲線相比較，從而驗證正弦曲線的合理性。

本發明的有益效果是：通過上述正弦曲線法，可以較準確的預測出綜放工作面下次涌水高峰期的大致時間及距離，并可以較準確的預測涌水水量的范圍，從而可以提前采取科學合理的防治措施，減輕涌水對綜放工作面正常回采的影響，保障職工的人身安全。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明進一步說明。

圖1是本發明正弦曲線曲線推理示意圖。

圖2是7199綜放工作面早期涌水周期平均值曲線圖。

圖中：a、靜儲量大且無明顯補給水源涌水曲線，b、靜儲量小具有明顯補給水源時涌水曲線；c、a曲線和b曲線進行疊加后的正弦曲線。

具體實施方式

⑴、對出水工作面水質進行化驗分析，先確定其出水來源；

⑵、確定涌水為頂板水后，再通過“兩帶”分析、物探等方法，判斷其直接充水水源的靜儲量大小（頂板含水砂巖層厚、呈向斜構造、斷層發育密集等情況，其頂板水靜儲量均大）；

⑶、通過地面水文觀測孔觀測相鄰含水層在工作面涌水期間的水文變化情況，確定補給水源及其補給程度；

⑷、通過步驟⑴、⑵、⑶確定出水工作面是否為：頂板水靜儲量大且具有較強的補給水源；從而確定其涌水變化情況是否適用“正弦曲線”法；

⑸、對出水工作面的涌水變化情況進行實時監測，并繪制出相對應的曲線，將早期的幾個周期涌水量值進行對應時間的算數平均，并繪制出新的曲線；

⑹、計算工作面的周期來壓步距，并通過對礦壓監測，標注出礦壓顯現時涌水變化情況，從而確定每個涌水周期為多少個頂板來壓周期；