[發明專利]一種煤礦斷層構造預測預報方法

在審

• 申請號: 202011217115.8
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112433245A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 馬小輝;呂大釗;王東杰;高剛;朱剛亮
• 申請（專利權）人: 陜西彬長孟村礦業有限公司
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/30;G01V1/00;G01V1/16
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.一種煤礦斷層構造預測預報方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，對巷道掘進過程中出現的應力異常區采取震波CT探測，通過分析應力分布、縱波速度異常特征，推斷斷層區域；

步驟2，采取槽波地震探測法對步驟1探測后的應力異常區域進行反演地質構造，再次探測斷層發育情況；

步驟3，將步驟2探測的斷層發育情況與步驟1的推斷斷層區域進行對比分析，即可判斷斷層位置。

2.根據權利要求1所述一種煤礦斷層構造預測預報方法，其特征在于，所述步驟1的具體步驟如下：

步驟1.1，在應力異常區域巷道的一側布置激發端a，巷道的另一側布置接收端a，激發端a為震動炮，垂直于巷幫施工炮孔，所有炮孔處于同一平面，接收端a設置有錨桿a，在錨桿a螺絲處設置PASAT檢波器；

步驟1.2，激發端a按照巷道從內向外的順序依次放震動炮，接收端a接收震動波；

步驟1.3，由PASAT-RHA軟件對步驟1.2接收的進行分析，得出應力分布圖和沖擊危險性指數分布圖，利用震動波波速對圍巖沖擊危險性進行評價。

3.根據權利要求2所述一種煤礦斷層構造預測預報方法，其特征在于，所述步驟1.1中相鄰激發端a間距為6m，相鄰接收端a間距為18m，沿巷道長向的探測區域不低于200m；炮孔孔深2m，孔徑42mm，每個炮孔的炸藥量200g；錨桿a的直徑為200mm。

4.根據權利要求2所述一種煤礦斷層構造預測預報方法，其特征在于，所述步驟1.3評價過程中引入波速異常系數，波速異常系數概念為：

式(1)中，為測區內圍巖縱波波速平均值，單位為m/ms；為測區內圍巖極限縱波波速值，單位為m/ms；V_P為測區內圍巖縱波波速值，單位為m/ms；

波速異常系數為波速異常值與波速最大異常值的比值，若AC為正值，則表明該處巖層可能處于應力集中狀態，該值越大，沖擊破壞的可能性越大；若AC為負值，可視為無沖擊危險，解釋為應力釋放區或地質破碎帶，在無沖擊危險區域邊緣存在波速梯度差，則初步判斷存在未揭露斷層區域。

5.根據權利要求1所述一種煤礦斷層構造預測預報方法，其特征在于，所述步驟2的具體步驟如下：

步驟2.1，對步驟1推斷存在未揭露斷層的區域巷道的一側布置激發端b，巷道的另一側布置接收端b，激發端b為震動炮，垂直于巷幫施工炮孔，所有炮孔處于同一平面，接收端b設置有錨桿b，錨桿b上設置有螺母和托盤，在錨桿b螺絲處設置有YTZ-3檢波器；

步驟2.2，激發端b按照巷道從內向外的順序依次放震動炮，接收端b接收震動波；

步驟2.3，通過YTZ數據處理解釋軟件根據步驟2.2接收的震動波利用反射槽波信號反演斷層位置。

6.根據權利要求5所述一種煤礦斷層構造預測預報方法，其特征在于，所述步驟2.1中接收道距為10m；炮孔孔深2.5m，孔徑42mm，每個炮孔的炸藥量200g；錨桿b的直徑為22mm，長度為2.5m，錨桿b暴露于外部的長度為10-50mm。

7.根據權利要求1所述一種煤礦斷層構造預測預報方法，其特征在于，所述步驟3的具體步驟如下：將步驟1推斷的斷層區域與步驟2探測的斷層發育情況進行對比，若斷層區域吻合，則判定步驟1采用的震波CT探測與步驟2采用的槽波地震探測法預測的斷層區域有效。