[發明專利]一種淺埋深煤層采動松散層入滲率變化測量方法

有效

• 申請號: 201710206509.5
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106814398B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 肖樂樂;牛超;聶文杰;王生全;曾社教;趙璐;武中山
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏;于正河

本發明屬于滲透率變化探測技術領域，涉及一種淺埋深煤層采動松散層入滲率變化測量方法,將測量裝置放入已施工完成的探測孔內，根據管線外側標尺數值，放置于預定的探測深度，然后對加載推動器管道進行充氣使得探針接觸松散層并開始采集數據，采集數據使用多功能激電儀器，測量方法使用三極觀測系統；該測量段探測結束后對卸載推動器管道進行充氣使探針收回至殼體內，重復以上過程，直至全段測量結束；其工藝簡單，操作方便，設計合理，輕便易攜帶，探測結果穩定準確。

技術領域

本發明屬于滲透率變化探測技術領域，涉及一種煤層開采前后覆巖地層中松散層受采動影響下的滲透率變化探測工藝，特別是一種淺埋深煤層采動松散層入滲率變化測量方法。

背景技術

中國煤炭經濟形勢自2012年以來持續低迷，目前煤炭價格已經低于某些地區的煤炭生產成本，特別是傳統的煤炭產區—華北型煤田，華北型煤田由于開采煤層較深，煤炭在生產過程中遇到的不安全因素較多，例如水害、瓦斯災害、頂板災害等。西北地區由于煤層賦存的地質條件較為簡單，煤炭開采成本相對較低，煤炭開采過程中涉及的不安全因素的危險程度相對較低，因此西北已成為我國煤炭能源最主要的基地。由于西北煤田能源基地的煤層主要為侏羅系煤層，埋深較淺，煤層在開采過程中涉及的主要問題是第四系含水層的水害防治問題、第四系含水層保護問題。其中的第四系松散含水層水害已成為威脅煤層開采的主要防治水問題，而干旱地區的保水采煤已成為西北地區生態環境保護的重中之重。

目前，對于松散層水害的防治主要涉及兩個方面的問題，一個是大氣降水的滲入，其作為含水層水的補給問題；另一個是煤層開采后第四系地層經過變形、運動并重新穩定后的滲透性變化情況。這兩者都涉及前面所述的防治水及保水采煤問題。對于大氣降水的入滲研究，可以對礦井涌水量的預計提供關鍵性的參數，同時也可以獲得第四系含水層的水文地質參數，用以第四系含水層的富水性評價等；對于第四系含水層的保水采煤問題，通過連續探測第四系松散含水層滲透性的變化，用以評價松散層中隔水層的隔水性能是否具有自我修復功能，或用探測結果表明煤層采動是否影響至該層位。因此對松散層滲透性的變化探測是非常重要的，探測成果亦是非常有意義的。

當前還未見有針對松散含水層的滲透性的研究報道，特別是在淺埋深煤層開采過程中覆巖松散含水層的滲透性探測方面未見有相應的研究內容。因此迫切需要開發一種創新性淺埋深煤層采動松散層入滲率變化測量方法，用以對淺埋深煤層礦區第四系松散含水層的滲透性變化探測及研究工作。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種淺埋深煤層采動松散層入滲率變化測量方法，用以對淺埋深煤層礦區第四系松散含水層的滲透性變化探測及研究工作。

為了實現上述目的，本發明先將淺埋深煤層采動松散層入滲率變化測量裝置放置于已經施工完成的探測孔內，按照多芯集成傳輸管上所標注的標尺，下放至預設深度，然后對加載動力傳輸管進行氣壓推動，使金屬探針進入探測目標層，然后連接多芯電纜接頭至多功能激電儀器，使用三極MNB觀測裝置對探測目標層進行數據采集，數據采集完畢后對卸載動力連接管進行氣壓推動，使金屬探針從探測目標層中拔出并收回至密封殼體內，然后進行下一目標層的探測工作，重復以上過程完成對探測孔全段的探測工作，具體過程為：

（1）根據探測目標層的埋深和厚度，預先設計起始探測深度，記錄起始位置用于放置淺埋深煤層采動松散層入滲率變化測量裝置使用，探測孔徑設置為75mm ，在孔口2m內設置鉆孔套管以防塌孔，套管長度2.1m并高處地面0.1m以防異物掉入探測孔內；

（2）鉆孔施工完畢后使用淺埋深煤層采動松散層入滲率變化測量裝置進行探測，先檢查加載推動器和卸載推動器是否正常工作，管路是否漏氣，多芯集成傳輸管中的多芯電纜是否存在斷路，檢查完畢后將淺埋深煤層采動松散層入滲率變化測量裝置放入鉆孔內，并對照多芯集成傳輸管上的長度標尺放入起始位置；