专利名称：矿井采动裂隙的动态检测方法
技术领域：
本发明涉及一种矿井采动裂隙的动态检测方法。
背景技术：
随着越来越多的矿井向深部开拓，矿井瓦斯的危害和防止更加重要，针对瓦斯这一矿井重大灾害源，很多矿井都建立了，矿井瓦斯抽采系统，作为解决矿井瓦斯灾害的治本措施。针对临近层和本煤层瓦斯治理开发的高位瓦斯抽采技术，无疑将是解决矿井回采过程中的瓦斯过量涌出的有效措施，但是由于抽放层位选择的难度和盲目性，造成高位抽采钻孔布置不合理，成本高、效率低和人财物的极大浪费，究其原因主要是因为对矿井采动裂隙带发展动态的认识不够，造成了或者因为抽采钻孔布置的层位过高，采动裂隙不发育，抽采难度大，效率低；或者抽采钻孔布置的层位过低，易造成工作面严重露风，影响矿井通风系统正常运转，同时岩层稳定性差，钻孔维护困难，有效抽采时间短，甚至无法成孔，抽采效率难以保证。同时，对于开采煤层上方有水体存在的情况，可以通过采动裂隙动态检测来预测回采期间水体向矿井涌水的可能性，对调整矿井回采制度有重要的指导意义。因此，检测采动裂隙的分布发展规律对于矿井瓦斯抽采和水体下采煤有着重要的意义，直接影响着钻孔抽采瓦斯的效果和水体下采煤的安全性。为了最大发挥高位钻孔瓦斯抽采的效率和水体下采煤的安全性，必须提高对采动裂隙发展规律认识的准确性和精度。目前常用的根据经验或试验来选择布置高位瓦斯抽采钻孔和设计回采制度的手段存在成本高、盲目性大和不可靠等问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种能够改善目前针对高位瓦斯抽采布孔盲目、 寿命短、效率低下的情况，增加布孔合理性，延长抽采时间的矿井采动裂隙的动态检测方法。为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案
矿井采动裂隙的动态检测方法，其特征在于所述的方法通过以下步骤实现 第一步设计探测钻孔位置、参数及其数量探测钻孔设计在回采线附近，以回采线所在的垂直面为探测对象，所有钻孔均与工作面回采方向平行，钻孔长度以达到停采线对应位置为准，最少设计5个钻孔，以满足探测需要，倾角从20度到60度；
第二步在回采到停采线之前施工探测钻孔，完成后立即进行第一轮漏水性检测并记录数据；
第三步在回采到停采线10天后对探测钻孔进行通孔处理，完成后立即进行第二轮漏水性检测并记录数据；
第四步在回采到停采线20天后对探测钻孔进行通孔处理，完成后立即进行第三轮漏水性检测并记录数据；
第五步在回采到停采线30天后对探测钻孔进行通孔处理，完成后立即进行第四轮漏水性检测并记录数据；
第六步以垂直高度为标准规范化检测数据，将所测数据由孔深换算到测点距离基点的垂直距离上，选择安放钻机的平台顶面作为基点，将第三步至第五步所获得的测量数据分别与第二步所获得的测量数据进行对比分析，以第三步至第五步的漏水量变化程度衡量采动裂隙在回采后不同时间的发育高度；
第七步根据第二步至第五步探测的采动裂隙发育高度和最终采动裂隙发育高度拟合采动裂隙发育规律模型并预测回采不同时间后采动裂隙的发育高度采动裂隙的发育有一极限值，这一极限值可以用最终采动裂隙发育高度来表示，以时间为自变量、以不同时间对应的采动裂隙发育高度为应变量、以最终采动裂隙发育高度为极限，可以拟合出采动裂隙发育高度随时间变化的关系方程，预测不同时间的采动裂隙发育高度。上述的第七步中的时间是回采到停采线以后的时间，以回采到回采线作为零点。上述的第七步中的采动裂隙发育高度随时间变化的关系方程为
权利要求
1.一种矿井采动裂隙的动态检测方法，其特征在于所述的方法通过以下步骤实现 第一步设计探测钻孔位置、参数及其数量探测钻孔设计在回采线附近，以回采线所在的垂直面为探测对象，所有钻孔均与工作面回采方向平行，钻孔长度以达到停采线对应位置为准，最少设计5个钻孔，以满足探测需要，倾角从20度到60度；第二步在回采到停采线之前施工探测钻孔，完成后立即进行第一轮漏水性检测并记录数据；第三步在回采到停采线10天后对探测钻孔进行通孔处理，完成后立即进行第二轮漏水性检测并记录数据；第四步在回采到停采线20天后对探测钻孔进行通孔处理，完成后立即进行第三轮漏水性检测并记录数据；第五步在回采到停采线30天后对探测钻孔进行通孔处理，完成后立即进行第四轮漏水性检测并记录数据；第六步以垂直高度为标准规范化检测数据，将所测数据由孔深换算到测点距离基点的垂直距离上，选择安放钻机的平台顶面作为基点，将第三步至第五步所获得的测量数据分别与第二步所获得的测量数据进行对比分析，以第三步至第五步的漏水量变化程度衡量采动裂隙在回采后不同时间的发育高度；第七步根据第二步至第五步探测的采动裂隙发育高度和最终采动裂隙发育高度拟合采动裂隙发育规律模型并预测回采不同时间后采动裂隙的发育高度采动裂隙的发育有一极限值，这一极限值可以用最终采动裂隙发育高度来表示，以时间为自变量、以不同时间对应的采动裂隙发育高度为应变量、以最终采动裂隙发育高度为极限，可以拟合出采动裂隙发育高度随时间变化的关系方程，预测不同时间的采动裂隙发育高度。
2.根据权利要求1所述的矿井采动裂隙的动态检测方法，其特征在于所述的第七步中的时间是回采到停采线以后的时间，以回采到回采线作为零点。
3.根据权利要求1所述的矿井采动裂隙的动态检测方法，其特征在于所述的第七步中的采动裂隙发育高度随时间变化的关系方程为
全文摘要
本发明涉及一种矿井采动裂隙的动态检测方法。抽放层位选择的难度和盲目性造成了抽采钻孔布置的层位过高，采动裂隙不发育，抽采难度大，效率低；抽采钻孔布置的层位过低，易造成工作面严重露风，影响矿井通风系统正常运转，岩层稳定性差，有效抽采时间短。本发明通过设计探测钻孔位置、参数及其数量；在回采到停采线之前施工探测钻孔，进行漏水性检测并记录数据；以垂直高度为标准规范化检测数据，预测回采不同时间后采动裂隙的发育高度。本发明能够改善目前针对高位瓦斯抽采布孔盲目、寿命短、效率低下的情况，增加布孔合理性，延长抽采时间；有利于科学地制定水体下开采制度，降低水体出水的可能性；降低煤炭回采及瓦斯抽采成本，提高经济效率。
文档编号E21B47/10GK102155213SQ20111008812
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者王战锋, 陈志胜, 韩保山 申请人:中煤科工集团西安研究院