间接充水含水层突水危险性综合评价方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及矿业开采领域，具体而言，涉及一种间接充水含水层突水危险性综合 评价方法及系统。
【背景技术】
[0002] 我国煤田多为隐伏型煤田，煤系地层与上覆岩层之间呈角度不整合接触，当煤层 上方有间接充水含水层存在时容易在煤层隐伏露头附近发生突水事故。煤层开采后是否会 引起上部含水层发生突水，取决于导水裂缝带是否波及到上部含水层，根据国家煤炭工业 局《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》还应当预留防水安全煤岩柱 保护层厚度，即可以通过使导水裂缝带高度与防水安全煤岩柱保护层厚度相加来获得防水 安全煤岩柱高度。
[0003] 防止煤层开采后引起上部含水层发生突水的传统做法是，人工绘制一系列地质剖 面图，在每张剖面图上找到煤层顶板至含水层底板的距离恰好等于防水安全煤岩柱高度的 点，然后将所找到一系列的点连成线得到防水煤柱线，防水煤柱线与煤层隐伏露头线之间 的块段即为防水煤柱。上述传统做法的缺陷在于，必须有已知的钻孔资料才能绘制地质剖 面线，由此限制地质剖面图的数量，导致保护煤柱线的可靠性较差；此外，当煤层与上覆含 水层之间的隔水层的厚度变化较大时，突水危险区可能为一个或数个区块，这是不能通过 仅一条线段来圈定的。由此可以看出，现有技术中对突水危险性的评价较不准确。
【发明内容】
[0004] 鉴于此，本发明的目的在于提供一种间接充水含水层突水危险性综合评价方法及 系统，以改善现有技术中对间接充水含水层的突水危险性的评价较不准确的问题。
[0005] -方面，本发明第一实施例提供了一种间接充水含水层突水危险性综合评价方 法，应用于井田，所述方法包括：获取所述井田的所有地质钻孔柱状图的相关信息；从所述 相关信息中提取与每个钻孔相关的开孔坐标、煤层的煤层厚度和煤层底板标高、以及在所 述煤层上方的间接充水含水层的含水层底板标高；针对所述每个钻孔，利用所述煤层厚度 确定煤层采高，利用所述煤层采高确定防水安全煤岩柱高度，利用所述煤层采高、所述煤层 底板标高和所述含水层底板标高计算采空区的顶界至所述含水层的底板的第一距离，以及 利用所述防水安全煤岩柱高度和所述第一距离计算突水危险性指数；利用所述每个钻孔的 开孔坐标和相对应的突水危险性指数绘制突水危险性等值线图；针对所述每个钻孔，计算 所述含水层的富水性指数；利用所述每个钻孔的开孔坐标和相对应的富水性指数绘制富水 性等值线图；利用所述突水危险性等值线图、所述富水性等值线图以及所述井田的采掘工 程平面图三者来评价所述井田的待开采工作面的突水危险性。
[0006] 另一方面，本发明第二实施例提供了一种间接充水含水层突水危险性综合评价系 统，包括：获取模块，用于获取井田的所有地质钻孔柱状图的相关信息；提取模块，用于从 所述相关信息中提取与每个钻孔相关的开孔坐标、煤层的煤层厚度和煤层底板标高、以及 在所述煤层上方的间接充水含水层的含水层底板标高；第一处理模块，用于针对所述每个 钻孔，利用所述煤层厚度确定煤层采高，利用所述煤层采高、所述煤层底板标高和所述含水 层底板标高计算采空区的顶界至所述含水层的底板的第一距离，以及利用所述防水安全煤 岩柱高度和所述第一距离计算突水危险性指数；第一绘制模块，用于利用所述每个钻孔的 开孔坐标和相对应的突水危险性指数绘制突水危险性等值线图；第二处理模块，用于针对 所述每个钻孔，计算所述含水层的富水性指数；第二绘制模块，用于利用所述每个钻孔的开 孔坐标和相对应的富水性指数绘制富水性等值线图；评价模块，用于利用所述突水危险性 等值线图、所述富水性等值线图以及所述井田的采掘工程平面图三者来评价所述井田的待 开采工作面的突水危险性。
[0007] 在本发明各实施例提供的间接充水含水层突水危险性综合评价方法及系统中，通 过从井田的所有地质钻孔柱状图的相关信息中提取与每个钻孔相关的开孔坐标、煤层的煤 层厚度和煤层底板标高、以及在煤层上方的间接充水含水层的含水层底板标高等关键信 息，利用所提取的关键信息针对每个钻孔计算突水危险性指数和含水层的富水性指数，利 用所述每个钻孔的开孔坐标以及相对应的突水危险性指数和富水性指数分别绘制突水危 险性等值线图和富水性等值线图，然后利用井田的采掘工程平面图以及所绘制的突水危险 性等值线图和富水性等值线图三者来评价突水所述井田的待开采工作面的突水危险性。根 据本发明提供的方案，可以通过利用井田地质勘探时的物理测井资料来获得与井田相关的 突水危险性等值线图和富水性等值线图即将突水危险性和富水性分别量化，再结合井田的 采掘工程平面图即可以分析获得井田的各个待开采工作面在开采时是否会发生突水事故。 由于这样的评价方法针对整个井田工作区既考虑到突水危险性又考虑到富水性，所以可以 显著增加间接充水含水层突水危险性评价的准确度。
[0008] 为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
[0009] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获 得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部 附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点 在于示出本发明的主旨。
[0010] 图1示出了本发明第一实施例提供的间接充水含水层突水危险性综合评价方法 的流程图；
[0011] 图2示出了突水危险性等值线图的一种示意图；
[0012] 图3示出了富水性等值线图的一种示意图；
[0013] 图4示出了本发明第二实施例提供的间接充水含水层突水危险性综合评价系统 的示意性结构图。
【具体实施方式】
[0014] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015] 鉴于现有技术中对间接充水含水层的突水危险性的评价较不准确的问题，本发明 人构思出一种间接充水含水层突水危险性综合评价方法及系统。在本发明各实施例提供的 间接充水含水层突水危险性综合评价方法及系统中，通过从井田的所有地质钻孔柱状图的 相关信息中提取与每个钻孔相关的开孔坐标、煤层的煤层厚度和煤层底板标高、以及在煤 层上方的间接充水含水层的含水层底板标高等关键信息，利用所提取的关键信息针对每个 钻孔计算突水危险性指数和含水层的富水性指数，利用所述每个钻孔的开孔坐标以及相对 应的突水危险性指数和富水性指数分别绘制突水危险性等值线图和富水性等值线图，然后 利用井田的采掘工程平面图以及所绘制的突水危险性等值线图和富水性等值线图三者来 评价所述井田的待开采工作面的突水危险性。根据本发明提供的方案，可以通过利用井田 地质勘探时的物理测井资料来获得与井田相关的突水危险性等值线图和富水性等值线图 即将突水危险性和富水性分别量化，再结合井田的采掘工程平面图即可以分析获得井田的 各个待开采工作面在开采时是否会发生突水事故。由于这样的评价方法针对整个井田工作 区既考虑到突水危险性又考虑到富水性，所以可以显著增加间接充水含水层突水危险性评 价的准确度。
[0016] 第一实施例
[0017] 图1示出了本发明第一实施例提供的间接充水含水层突水危险性综合评价方法 的流程图。请参阅图1，本发明第一实施例提供的间接充水含水层突水危险性综合评价方法 可以包括步骤S11至步骤S17。
[0018] 在步骤S11中，获取所述井田的所有地质钻孔柱状图的相关信息。
[0019] 根据井田地质勘探时的物理测井资料，可以获取井田内所有钻孔的钻孔柱状图的 相关信息，包括各个地层的名称、岩性、层厚、标志层、层间距、钻孔标高、开孔坐标、含水层 底板埋深、煤层底板埋深等信息。需要注意的是，地层信息应以物理测井资料为准，不宜采 用人工编录资料。于一种【具体实施方式】中，所获取的相关信息可以统计到excel表格中以 得到基础数据表。
[0020] 在步骤S12中，从所述相关信息中提取与每个钻孔相关的开孔坐标、煤层的煤层 厚度和煤层底板标高、以及在所述煤层上方的间接充水含水层的含水层底板标高。
[0021] 在获取井田的所有地质钻孔柱状图的相关信息之后，可以从所获取的相关信息中 提取出与每个钻孔相关的开孔坐标、煤层的煤层厚度和煤层底板标高、以及在所述煤层上 方的间接充水含水层的含水层底板标高，以便于计算与每个钻孔相关的突水危险性指数。 类似地，所提取出的信息也可以统计到excel表格中以便于后续计算。
[0022] 在步骤S13中，针对所述每个钻孔，利用所述煤层厚度确定煤层采高，利用