[发明专利]一种基于高密度电法的底板突水预警方法

说明书

本发明涉及煤矿水情监测技术领域，尤其是涉及一种基于高密度电法的底板突水预警方法。该方法包括：根据矿井地质资料及钻孔测井资料建立底板层状地质模型，在工作面未开采前，对煤层底板岩层视电阻率值进行实测，获取在工作面底板岩层未受到采动干扰情况下的电阻率背景值；底板最小安全隔水层厚度确定；将突水预警等级划分三类不同的预警等级，包括：一般报警、严重报警和紧急报警，并制定对应的响应措施。本发明采用高密度电法监测手段，可以监测不同岩层富水状态电阻率变化特征，并基于底板低阻异常区的发育高度，进行预警阈值设置，达到实时报警的要求。

技术领域

本发明涉及煤矿水情监测技术领域，尤其是涉及一种基于高密度电法的底板突水预警方法。

背景技术

目前，国内煤矿水情监测系统主要对钻孔水位、矿井排水量以及水仓水位等进行实时监测，其功能与回采工作面突水危险的预警要求还有一定差距。还有为数不多的底板突水监测多以单因素或静态监测为主，仅对煤层底板的可疑地段进行定时定点监测，比如钻孔应力监测、钻孔水压监测等，不能实现对工作面底板全时空在线监测。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，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基于高密度电法的底板突水预警方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于高密度电法的底板突水预警方法，包括：

S1、根据矿井地质资料及钻孔测井资料建立底板层状地质模型，该底板层状地质模型包括煤层、底板最小安全隔水层、隔水层和奥灰层，在工作面未开采前，对煤层底板岩层视电阻率值进行实测，获取在工作面底板岩层未受到采动干扰情况下的电阻率背景值；

S2、底板最小安全隔水层厚度确定，根据公式：

式1中：T_s—突水系数，MPa/m；

P_s—底板隔水层承受的水头压力，Mpa；

h₀—底板最小安全隔水层厚度，m；

其中，式中的P_s的取值按照如下选择：

1)、底板受构造破坏的地段P_s按0.06MPa/m计算；

2)、隔水层完整无断裂构造破坏的地段P_s按0.1MPa/m计算；

其中，式中的T_s的取值根据工作面区域地质资料确定；

S3、将突水预警等级划分三类不同的预警等级，包括：一般报警、严重报警和紧急报警；

所述一般报警等级的预警阈值h₁满足：

所述严重报警等级的预警阈值h₂满足：

所述紧急报警等级的预警阈值h₃满足：h₃＝M-h₀ 式4；

式2、式3、式4中：M为隔水层厚度，h₀为底板最小安全隔水层厚度；

在实际回采过程中,测试低阻区发育高度h，根据低阻区发育高度h的取值范围制定对应的响应措施，其中，

当h≤h₁时，表示：底板隔水层厚度完全达到安全生产要求，正常生产；