[发明专利]冒落带及导水裂缝带高度的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿山安全开采领域，特别涉及一种冒落带及导水裂缝带高度的测试方法。

背景技术

目前，多数学者在研究覆岩破坏高度时是采用原煤炭工业部“三下”开采规程中，提出的“两带”发育高度预计公式,通过相应的计算，得出覆岩最大破坏高度。“两带”(冒落带及导水裂缝带)高度计算公式如下：

1)冒落带高度

考虑到煤层顶板物理力学性质的差异，不同岩性可按不同公式进行计算(表1)。

表1冒落带高度计算的经验公式

上表各公式中的∑M为累计厚度，单层开采厚度不超过1～3m，累计厚度不超过15m。

2)导水裂缝带高度

若煤层顶板为坚硬、中硬、软弱和极软弱岩层或互层时，导水裂缝带最大高度可按统计表2中经验公式进行估算。

表2水平、缓倾斜及中倾斜煤层导水裂缝带高度的计算公式

还有根据全国最新统计的两带高度的经验值，中硬覆岩可以参考中硬覆岩导水裂缝带高度倒数与采厚倒数回归方程：

但是现有的计算方法有一定的不足，因为工程现场的地质条件复杂，各地岩性差别很大，原煤炭部给出的公式通过简单的分类并不能普遍精确的得到两带高度数据。而且现阶段的两带高度预测方法只有公式计算方法写入了规程，新兴的其他方法如物探，模拟和钻探等只是作为辅助手段进行使用，并没有一个整体的规划。各种方法中有的可以达到相同的探测目的，重复使用的结果不仅浪费人力物力，还会影响预测精度，给安全生产带来隐患。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单合理的冒落带及导水裂缝带高度的测试方法，该冒落带及导水裂缝带高度的测试方法属于一种高效的探测组合方案，能够从整体上确定冒落带和导水裂缝带范围后，应用具有针对性的探测方法确定分界线，验证小范围中分界线的精确位置，提高预测精度，避免了技术资源的冗余和浪费。

为实现上述目的，本发明提供了一种冒落带及导水裂缝带高度的测试方法，包括以下步骤：首先，通过两带高度公式计算得出两带高度的预测结果；其次，应用地球物理探测方法初步确定研究区两带高度的范围；再次，应用注水测压系统、钻孔电视系统或钻孔冲洗液观测系统进一步确定定点两带高度的范围；最后，通过模拟方法验证两带高度的范围。

优选地，上述技术方案中，地球物理探测方法包括：电磁法、三维地震法、微震监测法和地震波CT法。

优选地，上述技术方案中，电磁法通过采动覆岩视电阻率的变化来确定导水断裂带高度。

优选地，上述技术方案中，地球物理探测方法需要以两带高度公式的计算结果为基础重点观测临界区的变化。

优选地，上述技术方案中，模拟方法包括：物理相似模拟和数值模拟。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该冒落带及导水裂缝带高度的测试方法属于一种高效的探测组合方案，能够从整体上确定冒落带和导水裂缝带范围后，应用具有针对性的探测方法确定分界线，验证小范围中分界线的精确位置，提高预测精度，避免了技术资源的冗余和浪费。

附图说明

图1是本发明的冒落带及导水裂缝带高度的测试方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本发明具体实施方式的冒落带及导水裂缝带高度的测试方法具体包括以下步骤：

首先，通过两带高度公式计算得出两带高度的预测结果；

收集数据，进行工程现场的地质条件的定性分析，对所得结果整理归类，并将对应参数根据不同条件代入两带高度计算公式，得出两带高度的预测结果。

其次，应用地球物理探测方法初步确定研究区两带高度的范围；