[发明专利]一种煤矿综采工作面采动对地下水影响的监测与分析方法

权利要求书

1.一种煤矿综采工作面采动对地下水影响的监测与分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：掌握待监测的综采工作面位置、尺寸和开采地质条件，包括开采煤层、开采高度、开采深度、覆岩及含水层结构特征，确定待监测的目标含水层；

步骤二：根据以往勘探钻孔揭露的资料，掌握待监测的综采工作面及其周边目标含水层的分布特征；

步骤三：选择监测区域，在监测区域内针对目标含水层设计并施工水文长观孔；

步骤四：对水文长观孔进行抽水试验，获取目标含水层初始水位标高；具体包括以下步骤：

步骤4.1：按照水文抽水试验实施规范，对水文长观孔进行抽水试验；

步骤4.2：水文长观孔抽水试验结束后，测量目标含水层埋藏深度，测量频率为2次/天，每天上午和下午固定时间各测1次，每次15分钟，每5分钟记录一次含水层埋藏深度；

步骤4.3：若连续三天目标含水层埋藏深度波动范围在±10cm之内，则认为水位达到稳定，以这连续三天的含水层埋藏深度平均值作为含水层初始埋藏深度；

步骤4.4：计算目标含水层初始水位标高，计算公式：初始水位标高=孔口初始标高-含水层初始埋藏深度；

步骤五：在水文长观孔孔口位置安装水位自动监测装置，实时监测目标含水层的埋藏深度、水位标高和水温；

步骤六：监测综采工作面回采过程中水文长观孔孔口标高，计算水文长观孔累计下沉值；具体包括以下步骤：

步骤6.1：利用GPS测量工具，测量各水文长观孔孔口标高值，测量频率为1次/天；每天上午固定时间进行测量；

步骤6.2：以孔口初始标高与每天测量出的孔口标高的差作为测量日水文长观孔孔口的下沉值，计算公式：测量日水文长观孔口下沉值=孔口初始标高-孔口测量标高；

步骤七：整理、修正目标含水层水位监测数据；具体包括以下步骤：

步骤7.1：通过终端系统导出水位标高监测数据，此时的水位标高监测数据为未修正的水位标高数据；

步骤7.2：对未修正的水位标高数据进行整理，将一天内获取的12个未修正的水位标高求平均值，以平均值作为当天的未修正水位标高数据；

步骤7.3：对水位标高数据进行修正；修正方法：修正水位标高=未修正水位标高-同一天的水文长观孔孔口下沉值；

步骤八：绘制综采工作面采动过程中目标含水层水位动态变化曲线；

步骤九：根据绘制的目标含水层水位动态变化曲线，求取采动对目标含水层的影响参数；具体包括以下步骤：

步骤9.1：根据绘制的水位动态变化曲线，确定目标含水层修正后最低水位标高和修正后稳定水位标高，工作面回采位置过观测钻孔后，连续7天目标含水层水位标高变化范围在10cm以内，则认为目标含水层水位达到稳定，以其最后一天监测得到的修正后水位标高作为修正后稳定水位标高；

步骤9.2：将初始水位标高和修正后最低水位标高相减，得到目标含水层水位最大降深，公式为：目标含水层水位最大降深=初始水位标高-修正后最低水位标高；

步骤9.3：将初始水位标高和修正后稳定水位标高相减，求取目标含水层水位稳定降深，公式为：目标含水层水位稳定降深=初始水位标高-修正后稳定水位标高；

步骤9.4：求取水位下降持续时长和水位平均下降速率，以目标含水层水位开始下降至其达到修正后最低水位标高的自然天数作为水位下降持续时长，以目标含水层水位最大降深与水位下降持续时长的商作为水位平均下降速率，单位为cm/d；

步骤9.5：求取水位上升持续时长和水位平均上升速率，以目标含水层达到修正后最低水位标高至其达到修正后稳定水位标高的自然天数作为水位上升持续时长，将修正后稳定水位标高和修正后最低水位标高作差，并将该差与水位上升持续时长的商作为水位平均上升速率，单位为cm/d；

步骤9.6：统计分析倾向观测线上各水文长观孔内目标含水层水位最大降深，将水位标高基本不发生变化且水位最大降深小于10cm的水文长观孔定为不受工作面回采影响的钻孔，以其到工作面中心的水平距离作为工作面回采对目标含水层的最大影响半径；

若各水文长观孔内目标含水层水位均有变化，则利用目标含水层水位最大降深和水文长观孔距工作面中心的水平距离，构建拟合曲线，求取目标含水层水位最大降深为零时，水文长观孔距工作面中心的水平距离，将该值作为工作面回采对目标含水层的最大影响半径；

步骤9.7：统计走向观测线上各水文长观孔内目标含水层水位开始下降的时间，以该时间工作面回采位置与水文长观孔的水平距离作为目标含水层的水位超前影响距，平均水位超前影响距为水位超前影响距的平均值，计算公式=水位超前影响距之和/走向水文长观孔数量。