[發明專利]公路采空區勘察方法

在審

• 申請號: 201710357533.9
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107169665A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 魏義強;武軍;郝衛國;隨來才;蘇培仁;師永翔;高輝;管永偉;吳天軍;彭小慶;張曉;楊振江;劉少煒;許春松;王濤
• 申請（專利權）人: 山西省交通科學研究院;山西交科巖土工程有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06Q50/26;G06F17/30
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源,武建云

技術領域

本發明屬于公路地質災害技術領域，涉及一種公路采空區勘察方法，用于公路下伏采空區、空洞等不良地質的勘察。

背景技術

公路采空區勘察方法尚未有一套普遍的適用方法，通常做法是調查、鉆探，物探相結合的方法，不能查清采空區、地下空洞的空間分布情況，勘察精度較低。

通過本發明旨在為公路采空區勘察提供一套科學經濟、技術可行的采空區勘察方法。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一套采空區勘察的新方法，該方法從勘察初期的搜集資料調查開始到最終報告及原始資料的歸檔都做了明確要求，能夠彌補現有勘察手段不足，提高勘察精度，減少人力、物力的投入，具有良好社會效益和可觀的經濟效益。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種公路采空區勘察方法，包括如下步驟：

（1）搜集沿線路方向礦產開采資料及壓覆礦產資料；

1.1、搜集公路沿線建設范圍內礦產分布圖、煤礦資源勘測定界圖、采掘平面圖、井上下對照圖及壓覆資源儲量計算書、煤礦綜合地質柱狀圖、煤田地質報告、煤層底板等高線，將各種圖件疊加至線路平面圖上，畫出采空區影響路段及壓覆資源路段并標明其影響范圍；

1.2、搜集采空區形成年代、開采方式、頂板管理方式、閉礦年代回采率、采深采厚比、煤層埋深，采用這些參數對采空區影響路段進行穩定性評價；

（2）沿線路方向進行地質調查與測繪；

調查范圍沿線路方向長度應為下伏采空區及其變形影響范圍，寬度為中心線兩側各不小于1000m，必要時進行井下測量；

（3）根據（1）結合（2）綜合考慮自然與人文景觀因素確定合理的路線線位和通過采空區的方式；

3.1、采空區路線應充分利用已有的或規劃的保護礦柱；

3.2、工程路線壓覆礦產資源時，應根據礦產的分布、覆巖性質和公路等級設計預留保安煤柱；

（4）進行線路采空區專項調查；

4.1、結合已搜集的資料，通過地面和井下調查，走訪相關單位及個人，對公路沿線礦產的開采情況，礦井坑口的分布位置及采空區基本要素進行專項調查；

4.2、將搜集的資料與專項調查成果結合起來，添加地質界線、曠界、采空區分布范圍及井口位置，形成采空區工程地質平面圖與剖面圖；

（5）進行線路采空區地面物探勘察；

5.1、地面物探工作應綜合考慮現場地形地質條件、采空區埋深及分布情況；采用兩種及兩種以上物探方法時，宜先進行大面積掃描，再進行異常區加密探測；

5.2、地面物探工作應結合采空區埋深進行選取，地埋深小于10m的采空區優先選用地質雷達法，埋深在10-30m的采空區優先選用高密度電法，埋深在30-100m的采空區優先選用瞬變電磁法，埋深大于100m的采空區優先選用地震反射波法；

（6）結合（1）、（2）、（4）及（5）的成果合理布置鉆孔進行鉆探勘察；

6.1、鉆探的目的為對搜集、調查的資料及物探成果進行驗證，并查明以下內容：

①采空區引起的冒落帶、裂隙帶和彎沉帶的分布、埋深和發育情況；

②采空區覆巖巖性、采空區分布范圍、空間形態、頂底板高程及其物理力學性質；

③采空區水文地質條件及是否賦存有害、有毒氣體；

6.2、鉆探孔位應綜合考慮以下情況進行布設

①工程物探異常區域；

②綜合測井和跨孔物探的需要；

③采空區上覆工程類型的重要程度；

④鉆孔深度應達到采空區底板以下不小于3m的深度，且應滿足構造物孔深要求；

（7）、在鉆孔內采用C-ALS空腔掃描系統進行掃描成圖，在兩個鉆孔內進行孔間電磁波測試取得剖面圖；

7.1、根據鉆孔成果，在發現掉鉆且掉鉆高度大于0.5m的鉆孔內進行C-ALS空腔掃描，形成采空區的空間形態圖；

7.2在相鄰兩個鉆孔內進行跨孔電磁波CT測試，形成孔間透射剖面圖；

（8）、根據鉆探成果柱狀圖結合空腔掃描系統成果圖與跨孔電磁波CT剖面成果圖，確定采空區平面位置及空間分布，形成公路采空區地質平面圖與公路采空區地質橫斷面圖、縱斷面圖；

（9）編寫勘察成果報告

9.1、采空區勘察成果包括：資料收集與分析成果，區域地質調繪，采空區測繪、物探、鉆探、試驗成果，采空區的影響長度，采礦層數、埋深、采厚、頂板巖性、開采時限、開采方法、回采率、頂板管理方法、塌陷情況，還應包括公路預留保護帶的位置寬度，采空區穩定性分析與評價；