[发明专利]一种井下钻孔放水量预测方法

说明书

本发明涉及一种放水量预测方法，属于煤矿开采技术领域，具体是涉及一种井下钻孔放水量预测方法。本发明针对地下水典型的承压含水层和潜水含水层，根据放水时井壁处无水压而抽水时有水压的不同条件，利用渗流理论的达西公式对抽水和放水时的钻孔出水量进行分别计算，进而推导出将抽水量转换为放水量的校正算法公式，为部分井下工程在初期阶段获得地下放水量提供预测方法。

技术领域

本发明涉及一种放水量预测方法，属于煤矿开采技术领域，具体是涉及一种井下钻孔放水量预测方法。

背景技术

现有技术中的地面抽水试验获得的抽水量比井下放水试验放水量明显偏小，导致许多井下工程采用地面抽水试验结果进行条件评价时出现一定的偏差。

例如部分井工煤矿先期采用地面抽水试验获得的水文地质参数进行了矿井涌水量计算和排水系统设计，但回采过程中含水层的实际涌水量大大增加，排水系统不满足排水要求，造成淹面或淹井等情况发生。

由于井下放水试验必须具备井下施工条件，在工程初期、未形成巷道的地带或距离较远的地层均无法进行现场试验。因此，不得不采用地面抽水试验数据进行条件评价、井下工程设计和放水试验设计等。由于抽水试验数据不能很好的反映含水层在井下揭露释水的真实情况，上述工作结果可能对井下施工和生产带来极大的安全隐患。

因此，对现有技术中的井下钻孔放水量预测方式进行改进，以使其能精确反映真实的钻孔放水量，是当前迫切需要解决的技术问题。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明主要的目的是解决现有技术中所存在的含水层抽水试验不能准确反映井下放水量的技术问题，提供了一种井下钻孔放水量预测方法。该方法可提前获得井下放水试验放水孔的水量，可为准确预测井下放水量、合理设计放水试验提供依据。

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种井下钻孔放水量预测方法，包括：

确定地面钻孔抽水量与井下钻孔放水量的转换公式；

在地面进行钻孔抽水试验，测量地面钻孔抽水量以及转换公式中的各参数；

基于所述转换公式和所述参数将地面钻孔抽水量转换为井下钻孔放水量。

在本发明的至少一个实施例中，所述目标含水层为承压含水层，所述转换公式为：

Q_放＝Q_抽+2πKMH₁

式中，H₁为钻孔内含水层稳定水位，M为含水层厚度，K为渗透系数，Q_抽为地面钻孔抽水量，Q_放为井下钻孔放水量。

在本发明的至少一个实施例中，在目标承压含水层中，钻进半径为r_w的钻孔，通过已有水位测量仪器或人工进行测量，获得含水层稳定水位H₁；通过钻孔测井获得含水层厚度M；通过地面定降深抽水试验，利用周边已有至少一个观测钻孔的水位观测数据，获得目标含水层渗透系数K及钻孔内的水位降深。

在本发明的至少一个实施例中，所述目标含水层为潜水含水层，所述转换公式为：

Q_放＝Q_抽+2πKH₁(h_r-H_e)