线；2、微梯度曲线；3、重合段；4、分离段。
【【具体实施方式】】
[0029]如图1所示，一种探测黄土中采煤导水裂隙高度的方法，包括下述步骤:
[0030]步骤一:导水裂隙高度探测钻孔的布置。在煤炭开采后的采空区上方实施导水裂隙高度探测钻孔，其位置应满足既定的要求，即钻孔所在采空区范围沿走向和倾向(走向和倾向分别是指工作面两巷的方向和两巷连接的方向)的长度大于50m，钻孔距回采工作面的回采线应大于30m，距终采线大于15m，并在回风巷和运输巷以内。除既定要求外，钻孔应距离最近的地表裂隙Im以上。一个回采工作面的钻孔数量应在2个以上。
[0031]步骤二:导水裂隙高度探测钻孔的第一阶段施工。本阶段钻探的倾角应小于等于3°，为(近视)垂直向下的钻孔。钻探的目标层位为黄土层的底界面。本阶段的钻孔成孔工艺为:首先采用取芯干钻钻进，钻孔的直径应大于等于91mm且小于等于168mm，黄土的取芯率(取芯率指钻孔取出的岩石的长度之和与钻探总长度的比值)应大于等于60%，获取的黄土样按照距离煤层底板的距离记录编号，且每个土样高度应大于等于1cm小于等于30cm ;然后对形成的钻孔进行扩孔，扩孔时的钻井速度应大于等于10m/h，扩孔后的直径应大于等于200mm且小于等于250mm，本次钻进采用的泥浆为聚丙烯酰胺和腐殖酸配制的浆液，其电阻率应小于等于8 Ω.m。
[0032]步骤三:在第一阶段实施的钻孔中进行微电极测井、阵列声波测井、自然伽马测井及井径测井工作。采用集成的综合测井设备一次性进行微电极、井径、自然伽马及阵列声波测井，得到测井曲线和成像图，测井过程中钻孔应保持满泥浆状态。通过微电极测井和阵列声波测井曲线确定所有异常区(如图2所示，微电极测井结果中的微电极曲线I和微梯度曲线2在无裂隙时表现如重合段3，有裂隙时表现如分离段4，分离段4即为异常区。阵列声波测井结果中的各向异性值相对其他层段显著变大的即为异常区)，然后利用井径测井和自然伽马测井结果排除掉井径和地层岩性异变的区域，剩余的异常区即为导水裂隙区，其距离煤层底板的最大高度为Dl。
[0033]步骤四:完成测井工作后，进行第二阶段的钻探施工。本阶段钻探倾角保持不变，钻探的目标层位为已经开采完成的煤层底板以下。本阶段钻孔成孔工艺为:在第一阶段的基础上继续扩孔至250mm以上，在钻孔过程中继续使用原有泥浆。另外，在实施钻探的过程中记录每一次钻探的泥浆消耗量，并分析出泥浆开始显著漏失的点。该点距离煤层底板的距离为D2。
[0034]步骤五:完成第二阶段的钻探施工后，进行钻孔电视及对步骤二获取的土样进行摄像工作。其中，钻孔电视是采用钻孔窥视仪从孔口逐渐放至孔底，并记录每个深度的孔内影像。而获取的黄土样则采用切土刀从圆柱形黄土样的中间剖开，并采用照相机拍摄剖面的图片。采集的图像及影像像素大于等于1200万像素。
[0035]步骤六:对步骤五获取的图片和影像进行后处理。对距离煤层底板不同距离的图片和影像采用matlab软件提取其灰度图，然后依次处理出增强低灰度图、中值滤波后图、二进制图及平滑处理后的图，得到最终的后处理图片，其中异常区域即为裂隙，从不同深度的图片中找出距离煤层底板最远的裂隙发育图片，其中在该裂隙发育图片中，裂隙距离煤层底板的距离即为D3。
[0036]步骤七:导水裂隙高度综合判定。在同一个钻孔中的导水裂隙高度的判定为D =max(Dl，D2，D3)。而同一个采煤工作面的导水裂隙高度Dm为所有钻孔的导水裂隙高度D中的最大值。
[0037]步骤八:依据导水裂隙高度安全开采煤炭。通过多个采煤工作面的导水裂隙高度的探测后，建立采煤厚度M与Dm的经验函数，即Dm = f (M)。对未开采的工作面采用经验函数预测导水裂隙高度，在导水裂隙高度以内的含水层采用钻探超前疏放，而导水裂隙高度以外的含水层不需要探放，仅需要加强监测监控即可，然后安全回采煤炭资源。
[0038]运行原理:
[0039]本次黄土中探测采煤导水裂隙高度主要使用了微电极测井、阵列声波测井和钻孔电视及取样拍照成果的图像处理三种工作。
[0040]其中，微电极测井是一种电阻率法测井。其特点是电极距只有几厘米。它包括微电位电极系和微梯度电极系。为避免泥浆影响，用弹簧片将镶在绝缘板上的电极紧贴井壁。微梯度电极系比微电位电极系的探测深度小。在有导水裂隙的地层上，微梯度电极系受泥饼的影响较大。因泥饼的电阻率较低，测得的微电极曲线I幅度高于微梯度曲线2幅度，称为“正幅度差”。
[0041]阵列声波测井是一种声波测井。其接受到的横波在传播过程中通常分离成快横波、慢横波，且快、慢横波速度通常显示出方位各向异性，质点平行于裂缝走向振动、方向沿井轴向上传播速度比质点垂直于裂缝走向振动、方向沿井轴向上传播的横波速度要快，这称之为地层横波速度的各向异性。通过横波速度的各向异性区即为导水裂隙区。
[0042]钻孔电视及取样拍照的成果，主要利用了裂隙发育的区域的图片灰度值存在不同程度的变化来进行识别。
[0043]应用实例:
[0044]某煤矿黄土层较厚，在12201采煤工作面完成开采后，形成了导水裂隙，采用以下步骤探测了黄土中采煤导水裂隙高度并依次为依据指导了后续12202工作面的安全回采。
[0045]步骤一:在该工作面布置3个钻孔，分别为Tl钻孔、T2钻孔和T3钻孔，其在采空区范围沿走向和倾向的长度大于50m，钻孔距回采工作面的回采线应大于30m，距终采线大于15m，并在回风巷和运输巷以内。并且，3个钻孔均距离最近的地表裂隙Im及以上。
[0046]步骤二:钻孔的第一阶段施工。Tl钻孔倾角0°，为垂直向下的钻孔。Tl钻孔施工到黄土层的底界面。成孔工艺为:首先采用无水取芯钻进，钻孔的直径91mm，黄土的取芯率71%，获取的黄土样按照距离煤层底板的距离记录编号，且每个土样高度大于等于1cm小于等于30cm ;然后对形成的钻孔进行扩孔，扩孔时的钻井速度10m/h，扩孔后的直径应大于等于200_，本次钻进采用的泥浆为聚丙烯酰胺和腐殖酸配制的浆液，其电阻率2 Ω.m0
[0047]T2钻孔倾角1°，为近似垂直向下的钻孔。T2钻孔施工到黄土层的底界面。成孔工艺为:首先采用无水取芯钻进，钻孔的直径158mm，黄土的取芯率75%，获取的黄土样按照距离煤层底板的距离记录编号，且每个土样高度大于等于1cm小于等于30cm ;然后对形成的钻孔进行扩孔，扩孔时的钻井速度llm/h，扩孔后的直径大于等于219mm，本次钻进采用的泥浆为聚丙烯酰胺和腐殖酸配制的浆液，其电阻率5 Ω.m。
[0048]T3钻孔倾角3°，为近似垂直向下的钻孔。T3钻孔施工到黄土层的底界面。成孔工艺为:首先采用无水取芯钻进，钻孔的直径168mm，黄土的取芯率60%，获取的黄土样按照距离煤层底板的距离记录编号，且每个土样高度大于等于1cm小于等于30cm ;然后对形成的钻孔进行扩孔，扩孔时的钻井速度12m/h，扩孔后的直径大于等于250mm，本次钻进采用的泥浆为聚丙烯酰胺和腐殖酸配制的浆液，其电阻率8 Ω.m0
[0049]步骤三:在第一阶段实施的钻孔中进行微电极测井、阵列声波测井、自然伽马测井及井径测井工作。采用集成的综合测井设备一次性进行微电极、井径、自然伽马及阵列声波测井，得到相关的测井曲线和成像图，测井过程中钻孔应保持满泥浆状态。通过微电极测井