[发明专利]基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法

说明书

本发明公开了一种基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法，包括：A.物探探查富水异常区；B.钻探验证富水异常区：C.设计疏放可行性放水试验：D.进行放水试验，完成数据收集：E.分析放水试验成果：F.综合评价含水层疏降可行性。该发明确定了主要充水含水层富水异常区范围，为钻探工程布置提供了参考依据，提高了钻探探水准确性和效率。能够获取更直接的数据准确的评价含水层疏降可行性，同时能有效预测含水层疏降量和疏降时间。可以计算疏降过程中各时段观测孔的突水系数，绘制突水系数等值线图，分析各时段疏降后安全范围变化，并结合水文地质参数、矿井排水能力、疏降时间、疏降量等综合评价含水层的疏降可行性。

技术领域

本发明涉及一种煤矿水害防治技术，尤其是一种基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法。

背景技术

煤矿水害防治工作是煤矿安全生产工作的重中之重。针对煤层底板水害防治问题，主要采用煤层底板含水层注浆改造技术对煤层底板突水可能性大的区域进行注浆改造，或利用煤层底板含水层疏水降压技术对危险区域进行疏水降压。上述这些措施的使用，最大限度地避免了水害事故的发生，实现了安全开采。

其中疏水降压技术是通过对煤层底板有突水危险的承压含水层进行钻探疏放，使得承压含水层水位下降到安全水位以下，实现底板隔水层水压下降到安全水压以下。在对含水层采用疏水降压之前需要对含水层疏降可行性进行评价，目前常用评价方法是通过钻孔单孔涌水量和钻孔获取的水文地质参数定性评价疏降可行性，但评价结果可信度较差，尤其是不能反应多大的疏降量和多久的疏降时间才能达到疏降目的。

中国专利申请CN 105260537 A公开了一种裂隙型含水层富水性分析方法及工作面涌水量预计方法，富水性分析方法包括：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、相邻于裂隙型含水层的煤层的煤层厚度等关键信息，利用所提取的关键信息针对每个钻孔计算裂隙型含水层的富水性指数，利用每个钻孔的开孔坐标以及相对应的富水性指数绘制富水性等值线图，然后利用井田的采掘工程平面图以及所绘制的富水性等值线图来分析井田的各个待开采工作面处裂隙型含水层的富水性。同时还公开了工作面涌水量预计方法。该专利申请通过从地质钻孔提取开孔坐标、煤层厚度等关键信息针对砂岩裂隙含水层富水性进行预测，具有一定的实践意义，但该专利申请仅仅是考虑基础钻孔资料评价富水性，采用的资料和方法单一局限，没有考虑物探、放水试验等综合分析方法，同时该专利申请不能用于评价含水层疏降可行性，不能对含水层疏降时间和疏降量进行预测。

中国专利申请CN106968707A公开了一种煤层为主含水层矿井的水害防治设计方法，通过判断工作面排水系统排水量，是否存在工作面局部向斜，是否存在工作面顶板冲刷带和相邻采空区，从而进行工作面的排水能力核算与保障和超前疏放采空区积水。该专利申请主要是针对工作面排水能力进行评价，并非针对矿井主要充水含水层疏降可行性进行分析，不能有效预测矿井充水含水层的疏降时间和疏降量。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法，通过物探钻探等方式，实现含水层疏放可行性的定量评价。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法，包括以下步骤：

A.物探探查富水异常区：通过多种物探探查手段，综合确定含水层富水异常区；

B.钻探验证富水异常区：通过钻探手段对物探探查的富水性异常区进行钻探验证；

C.设计疏放可行性放水试验：结合物探、钻探成果，为了评价含水层疏放可行性选择特定放水孔及观测孔，设计特有的放水和观测方式；

D.进行放水试验，完成数据收集：在放水试验期间进行水位观测及水质取样相关工作；