技术领域：本发明属于煤矿水害范畴，具体地讲，为一种隐伏原生构造突水的探测方法。
背景技术：
：煤炭是我国的主要能源，近些年来，随着浅部煤层的枯竭，矿井不断的向深部延深，深部煤层受到底板奥陶纪灰岩承压水（简称奥灰水）的危害日益增加，矿井隐伏构造突水的事故时有发生。隐伏构造突水是指潜伏在煤层中的构造（断层、陷落柱）与煤层底板下的奥陶纪承压灰岩水导通，在采掘过程中，揭露构造时突然大量水涌入采掘区域，淹没工作面、采区、巷道，甚至整个矿井，造成重大的人员伤亡和经济损失的矿井灾害。因此，对隐伏原生构造导水精细化探测研究已成为矿业工作者的技术、科研人员关注的重大问题，其中隐伏原生构造突水的探测是矿井带压开采防治水的关键。隐伏原生构造突水探测是防治矿井奥灰突水的重要手段，从工程角度来讲，一个适用的隐伏原生构造突水精细化探测技术必须具备区域性和超前性，是在一定空间区域性，多点布置观测点，通过一定时间的放水试验，可以探测较大范围内是否有隐伏原生构造导水，在巷道向前掘进或者工作面回采时，就提前知道是否有原生构造突水，才能给矿井防治水带来更高的效率。公开号为CN1472422A的专利通过监测水位来监测奥灰突水，但是对于井下原生构造导水以及井下褶皱起伏的地层来说，以及地层渗透性的不均匀性，如果大的断层和陷落柱切断含水层，从而形成水流的屏障，对于各观测孔观测到的水压（水位），很难判断是奥灰突水。
技术实现要素：
：本发明的目的是克服现有的技术不足，提供一种隐伏原生构造突水的探测方法，该方法只要在井下一定范围内多点布置放水探测孔，在一定压力下，放水时观测水温随时间的变化曲线，就能够探测大范围内是否有隐伏原生构造突水，在开采或者巷道向前掘进之前就能够对隐伏构造导水地点做出准确的预报，实现在空间上具备区域性，在时间上具备超前性的隐伏构造突水探测方法，从而科学有效的防治矿井构造突水事故发生。为达到上述目的，本发明采取一种隐伏原生构造突水的探测方法，包括以下步骤：（1）将奥灰含水层之上的、煤层底板之下的含水层作为放水水温变化监测层；（2）在监测层中多点布置放水探测孔，形成监测网；（3）确定放水探测孔的位置后，在井下采掘巷道中，钻孔钻至距离和煤层底板距离最近的含水层前2m，下套管，然后钻孔至和奥灰含水层距离最近的含水层，在套管管口处安装阀门、温度压力一体传感器、流量计以及数据采集系统，数据采集系统通过电缆连接到矿井井下各交换机分站处，然后与地面高速工作站连接；（4）根据数据采集系统采集到的各个放水探测孔在一定压力下放水时，水温随时间的变化数据，运用隐伏构造突水探测软件进行计算分析，则可获得监测区域的水温变化梯度图和构造突水结果。本发明探测原理如下：在奥陶纪灰岩含水层之上、煤层底板之下，普遍存在着若干个小的含水层，这些含水层分布均匀，范围广，在一般情况下是各自独立的水系。只有原生构造或者是采动活化引起的此生构造使各含水层连通，形成渗流和热传导通道时，才会发生水力联系，进而引起构造突水事故。基于上述地质现象，由于构造突水时，首先要经过渗流通道流入其上覆含水层，如果上覆含水层的某一层或者几层渗透性和热传导性较好，水压和水流流动时水温的反应速度较快，那么此含水层可以作为探测层，即在此含水层根据现场情况布置探测网，通过探测网中各点放水时水温随时间的变化来反演隐伏构造突水区域，进而计算隐伏构造突水点的位置，尽早的探测出隐伏突水构造。本发明利用在奥陶纪峰峰组灰岩含水层之上、煤层底板之下的含水层，作为构造突水探测的探测层，当原生构造突水时，奥陶纪灰岩水要通过构造与探测层发生水力联系，由于流体的不可压缩性、连续性和流动时的热传导性，太原组灰岩放水探测孔放水时，放水探测孔中的水温就会迅速随着水力联系的加强发生动态的变化。根据放水时各探测孔的水温随时间的变化，与奥灰水温对比分析，就能迅速准确的探测出隐伏原生构造突水的地点。及时采取防灾措施或者避灾措施，就能防止灾害发生。上述的隐伏构造突水探测方法，所述的监测网中的放水探测孔呈四边形或三角形布置，放水探测孔的合理间距L按照公式L=h·DL/Df计算，式中DL监测层的导热系数，Df隐伏构造的导热系数，h是煤层底板到奥灰含水层的距离。所述的隐伏构造突水探测软件是依据含水层的渗流力学和热传导控制方程，将每一放水探测孔同一时间内放水时水温随时间变化作为目标函数，采用有限元方法对含水层多孔介质热传导控制方程离散，并结合含水层水温梯度的反演分析，编制的计算机软件，是本领域的技术人员所公知的软件。本发明克服了现有技术在矿井隐伏构造突水达不到精细化探测的技术局限性，采取了一种在空间上具备区域性、在时间上具备超前性的隐伏原生构造突水探测的新技术，它具有深厚的理论价值和广泛的实用价值。附图说明图1是突水构造（陷落柱）和含水层形成的底板多含水层水力联系示意图。图2是突水构造（断层）和含水层形成的底板多含水层水力联系示意图。图3是探测放水孔布置示意图。图4是探测系统示意图。图中：1-煤层，2-隔水层，3-和煤层底板距离最近的含水层，4-和奥灰含水层距离最近的含水层，5-奥灰含水层，6-放水探测孔，7-陷落柱，8-断层，9-套管，10-阀门，11-流量计，12-温度压力一体传感器，13-数据采集系统，14-工作站。具体实施方式为了进一步说明本发明的技术方案，首先结合附图1、2详细叙述隐伏构造突水探测的原理。通过示意图可以看出，如果构造要突水，也就是奥灰水通过陷落柱7、或者是断层8与含水层联通，在含水层中就形成了构造导水补给点最高水压和水温温度分布。在这种情况下，只要在含水层中多点布置放水探测孔6，各放水探测孔在一定压力下放水时，实时观测各放水探测孔的水温随时间的变化，将各放水探测孔的实测水温随时间的变化输入含水层的热传导控制方程，通过反演分析，即可确定含水层的水温梯度分布规律，找到多含水层的水力联系点，即隐伏构造的突水的确切位置。并可掌握导水构造的补水特征，进而通过导水构造的控制方程，反演出导水构造在小含水层的热传导规律和热传导能力。通过在煤层中留设保安煤柱或者注浆加固该导水构造，从而确保构造不会导致奥灰水突出。从上述过程得到启示，如果在煤层底板中含水层中布置一些放水探测孔，并实时监测各放水探测孔放水时水温随时间的变化曲线，就可以提前探测是否有隐伏构造突水事件及其可能突水的确切位置，从而使我们可从容应对，在突水构造留设安全防水煤柱或者是通过注浆加固构造，将给生产提供了安全保障。由于含水层放水时，水流动时水温的敏感性和区域性，布置适量的探测放水孔，能够探测构造是否突水及其具体位置，从而实现区域性、实时性和精细化的隐伏构造突水探测技术。根据上述构造突水探测技术原理，以下给出一个具体实施方案：如图3和图4所示，一种隐伏原生构造突水的探测方法，包括以下步骤：（1）将奥灰含水层5之上、煤层（1）底板之下的含水层作为放水水温变化监测层；（2）在监测层中多点布置放水探测孔6，形成监测网；（3）确定放水探测孔6的位置后，在井下采掘巷道中，钻孔钻至距离和煤层底板距离最近的含水层3前2m，下套管9，然后钻孔至和奥灰含水层距离最近的含水层4，在套管9管口处安装阀门10、温度压力一体传感器12、流量计11以及数据采集系统13，数据采集系统13通过电缆连接到矿井井下各交换机分站处，然后与地面高速工作站14连接；（4）根据数据采集系统采集到的各个放水探测孔6在一定压力下放水时，水温随时间的变化数据，运用隐伏构造突水探测软件进行计算分析，则可获得监测区域的水温变化梯度图和构造突水结果。所述的监测层，是在一个区域内存在厚度不大的小含水层，具有良好的渗透、热传导能力和稳定的水力学参数。上述的隐伏构造突水探测方法，所述的监测网中的放水探测孔呈四边形或三角形布置，放水探测孔的合理间距L按照公式L=h·DL/Df计算，式中DL监测层的导热系数，Df隐伏构造的导热系数，h是煤层底板到奥灰含水层的距离。