本發(fā)明屬于水源識(shí)別,更具體地說(shuō),特別涉及一種復(fù)雜含水層礦井水源快速識(shí)別方法。
背景技術(shù):
1、礦井突水事故不僅降低生產(chǎn)效率、增加排水費(fèi)用、造成經(jīng)濟(jì)損失,還會(huì)嚴(yán)重影響礦井生產(chǎn)人員生命安全。快速準(zhǔn)確的判別出礦井含水層,對(duì)于礦井水防治具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2、由于礦井的水質(zhì)復(fù)雜性及各個(gè)地方地質(zhì)、水文地質(zhì)及開(kāi)采條件的復(fù)雜性,導(dǎo)致某一單一方法很難精準(zhǔn)確定突水水源,并且有可能出現(xiàn)誤判。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種復(fù)雜含水層礦井水源快速識(shí)別方法,以解決某一單一方法很難精準(zhǔn)確定突水水源的問(wèn)題。
2、本發(fā)明復(fù)雜含水層礦井水源快速識(shí)別方法的目的與功效,由以下具體技術(shù)手段所達(dá)成:
3、一種復(fù)雜含水層礦井水源快速識(shí)別方法,包括以下步驟:
4、1).水量與水位變化相關(guān)性判斷水源;
5、根據(jù)工作面回采前,水位長(zhǎng)期緩慢下降記錄以及平均下降速度;當(dāng)工作面突水后,判斷該水位下降速度與水量的變化,據(jù)半年內(nèi)觀測(cè)數(shù)據(jù),尋找兩者之間的相關(guān)性,看據(jù)此是否能夠初步判斷哪一含水層為突水水源;
6、2).根據(jù)水位判斷水源;
7、工作面突水過(guò)程中,繪制含水層的4個(gè)水文觀測(cè)孔的水位變化曲線,通常利用含水層水位變化判定突水水源位置;
8、3).導(dǎo)水通道分析;
9、對(duì)煤層開(kāi)采頂板導(dǎo)水裂縫帶進(jìn)行探查和研究,計(jì)算公式為:
10、h=100∑m/(1.2∑m+2.0)-8.9;
11、式中:h為導(dǎo)水裂縫帶高度(m);m為煤分層厚度(m);
12、根據(jù)工作面采高高度,推算導(dǎo)水裂縫帶高度;并根據(jù)煤層上距含水層最小距離,判斷是否必須有導(dǎo)水構(gòu)造才能導(dǎo)通突水水源;
13、4).水質(zhì)分析;
14、對(duì)工作面的出水水質(zhì)進(jìn)行分析,通過(guò)出水水質(zhì)與水質(zhì)類型的對(duì)比,看是否能夠判斷工作面的水源;
15、5).試驗(yàn)性注漿;
16、據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)煤礦突水淹井事故80%以上是由斷層引起的,為驗(yàn)證上述斷層為導(dǎo)水通道的判斷需要對(duì)斷層帶開(kāi)展注漿試驗(yàn);在地面設(shè)計(jì)4個(gè)注漿孔,并分別編號(hào)zh1-zh4,鉆孔軌跡為“l(fā)"形穿過(guò)斷層后終孔于懷疑的突水層底部,并注入水泥-黏土漿液,在均達(dá)到設(shè)計(jì)壓力后,看井下是否發(fā)現(xiàn)漏漿;通過(guò)繪制涌水量與注漿過(guò)程相關(guān)性曲線,看注漿與減水之間有沒(méi)有明顯的相關(guān)性,看據(jù)此是否能夠判斷突水水源位置;
17、6).示蹤試驗(yàn);
18、示蹤試驗(yàn)是查明突水水源最直接方法之一;利用注漿孔zh3向含水層內(nèi)投入ki試劑50kg,分別在工作面一出水口和工作面二出水口設(shè)點(diǎn)采集水樣,每小時(shí)取水樣一次持續(xù)36d;通過(guò)檢測(cè)是否發(fā)現(xiàn)有i多次出現(xiàn)異常值的出水口位置;判斷工作面一、工作面二與含水層之間是否存在水力聯(lián)系,看據(jù)此是否能夠判斷突水水源位置;
19、7).物探探查;
20、tvlf-煤礦探水雷達(dá)根據(jù)電阻率差異性原理,利用人工超低頻電磁波良好的穿透能力及弱信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行探測(cè)地層離水性;在工作面水量達(dá)到700m3/h時(shí)對(duì)上部含水層進(jìn)行過(guò)1次探測(cè),相隔12個(gè)月后再次對(duì)頂板含水層進(jìn)行探測(cè);2次探測(cè)使用同一臺(tái)儀器、由原來(lái)的技術(shù)人員按照同樣的布點(diǎn)方式和測(cè)點(diǎn)順序施工,并對(duì)前后兩次探測(cè)結(jié)果繪剖面圖,并從剖面圖判斷主要含水層的位置;
21、8).富水性評(píng)價(jià);
22、富水性指數(shù)是指研究層段內(nèi)砂巖層累加厚度占研究層段總厚度的百分比指數(shù)越高富水性越強(qiáng),以下式表示:
23、fzh=me/dg*100或fzh=(me+d)/(dg+d)*100
24、式中:fzh為富水指數(shù);me為段內(nèi)脆性巖石累加厚度(m);dg為段厚度(m);d為附加厚度(m);
25、根據(jù)全井鉆孔資料,計(jì)算頂板富水性指數(shù),根據(jù)富水性指數(shù)最小值與最大值,計(jì)算2極值相差,判斷富水性強(qiáng)弱是否均勻,并根據(jù)富水性指數(shù)繪制富水性等值線圖;判斷工作面是否均位于相對(duì)富水區(qū)內(nèi),并判斷每個(gè)工作面涌水量大小。
26、本發(fā)明至少包括以下有益效果:
27、本發(fā)明借助示蹤試驗(yàn)、水質(zhì)測(cè)試、水位動(dòng)態(tài)分析與地球物理勘探等多種方法判斷突水水源,并系統(tǒng)分析充水含水層的綜合變化信息等,能夠準(zhǔn)確的找到突水水源的位置,不會(huì)發(fā)生誤判。
1.一種復(fù)雜含水層礦井水源快速識(shí)別方法,其特征在于:包括以下步驟: