[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

本發明公開了一種煤礦斷層構造預測預報方法，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，推斷斷層構造發育情況，而后采取槽波地震探測法對探測到異常應力區進行反演地質構造，槽波地震反演結果與震波CT推斷結果相互印證，即可判斷斷層位置，克服了單一物探方法存在多解性、經驗造成的主觀差異性，預測結果更加準確。

技術領域

本發明屬于礦山工程、超前地質預測技術領域，具體涉及一種煤礦斷層構造預測預報方法。

背景技術

通常煤礦斷層構造附近存在應力異常區，極易誘發沖擊地壓。為了準確地提供斷層特殊地質信息，降低巷道掘進風險，超前地質預報工作是十分重要的。目前的超前地質預報方法的應用已經趨于成熟，但是，由于物探方法存在多解性、不同物探方法的適用性以及測試數據解譯時由于經驗造成的主觀差異性等原因，單一方法預報結果的準確性往往受到一定的限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種煤礦斷層構造預測預報方法，解決了現有預測方法存在多解性、主觀差異性造成的結果準確性低的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種煤礦斷層構造預測預報方法，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。

本發明的特點還在于，

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。

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。

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。

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；