[发明专利]一种采空区下综放开采全过程两带高度的地面测试方法

说明书

本发明公开了一种采空区下综放开采全过程两带高度的地面测试方法，属矿山安全开采领域。该方法通过对采前、采中和采后进行全过程测试采空区下综放开采两带发育高度，对比分析后准确获得两带高度量化取值；步骤如下：1、在工作面进行采前施工钻孔并进行钻孔冲洗液消耗量和钻孔电视成像观测，然后封孔到上覆采空区底板；2、工作面在钻孔的前后60m‑70m范围内采动中观测钻孔中水位变化及井下工作面涌水量变化；3、工作面推过钻孔1‑2个月再进行钻孔施工，再获得采后钻孔冲洗液消耗量和钻孔电视成像观测；4、然后进行采前和采后钻孔冲洗液消耗量、钻孔电视成像对比，并进行采中钻孔水位和工作面涌水量对比，最终准确获得两带发育高度量化取值。

技术领域

本发明涉及矿山安全开采领域，特别涉及一种采空区下综放开采全过程两带高度的地面测试方法。

背景技术

井工煤层开采后，必然会引起覆岩变形破坏和裂隙发展，形成通常所说的垮落带和导水裂隙带，即两带。水体下开采两带发育高度是非常重要参数。目前两带高度的获得主要有以下方法：一种是主要参考我国2017年修订的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中给出的经验公式，但该经验公式仅适用于单层采厚1-3m，累计采厚不超过15m，对现在很多综放开采条件不太适应，否则计算结果相差较大。另一种方法，可根据《导水裂缝带高度的钻孔冲洗液漏失量观测方法》（MT/T865-2000），进行采空区上方通过施工钻孔实测钻孔冲洗液消耗量，但该方法仅对工作面回采后采空区可行，获得的两带高度缺少对比性，两带高度精度不好保证。CN103742127B《一种覆岩垮落带和导水裂隙带高度钻孔电视探测确定方法》发明专利，也仅适合采空区上方施工钻孔，通过钻孔成像对孔壁围岩裂隙进行统计分析获得，但对原生及次生裂隙如何区分缺少对比。CN106772681A《冒落带及导水裂缝带高度的测试方法》发明专利，是一种集计算、物探、注水、钻孔电视和模拟于一体的测试组合方法，但仅适合采空区上方施工钻孔，缺少回采全过程对比观测。以上规范和方法均考虑在采空区进行探查，均未考虑采空区下采前、采中和采后全过程综放开采顶板两带高度问题。

根据研究区预采工作面地质、水文地质和开采条件，结合上覆采空区分布特征，预开采煤层属于下组煤厚煤层，平均厚度6.0m，综放开采；该煤层上覆有上组煤3-5薄煤层采空区，下组煤开采产生的导水裂隙带高度能否波及到上组煤采空区是保证工作面安全回采的关键。

因此，研究开发一种采空区下综放开采全过程两带高度的地面测试方法，是十分必要的。

上述背景技术的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为该信息构成已为本领域普通技术人员所知悉的公知技术。

发明内容

为解决背景技术未解决的问题，本发明提供一种采空区下综放开采全过程两带高度的地面测试方法，即采空区下综放开采全过程的垮落带和导水裂隙带高度的地面测试方法，该方法可进行采前、采中和采后进行全过程测试采空区下综放开采两带发育高度，对比分析后可准确获得两带高度量化取值。

本发明是以如下技术方案实现的：一种采空区下综放开采全过程两带高度的地面测试方法，该方法通过对采前、采中和采后进行全过程测试采空区下综放开采两带发育高度，对比分析后准确获得两带高度量化取值；具体包括如下步骤：

（1）回采工作面形成后按周期来压4-5倍间距超前在工作面内进行地面钻孔设计和施工，保证钻孔到工作面间距60m-70m要施工完毕；

（2）采前施工钻孔并进行钻孔冲洗液消耗量和钻孔电视成像观测，然后封孔到上覆采空区底板；

（3）工作面在钻孔的前后60m-70m范围内采动中观测钻孔中水位变化及井下工作面涌水量变化；

（4）工作面推过钻孔1-2个月再进行钻孔施工，获得采后钻孔冲洗液消耗量和钻孔电视成像观测；

（5）然后进行采前和采后钻孔冲洗液消耗量、钻孔电视成像对比,并进行采中钻孔水位和工作面涌水量对比，最终准确获得两带发育高度量化取值。