底板下三带探测技术实例应用

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1、底板下三带探测技术实例应用XX2(1.中国煤炭地质总局水文地质局，河北，邯郸056004；2.山东科技大学，山东，青岛266590)摘要：本文重点介绍采用“钻孔双端封堵测漏装置”探测底板破坏深度方法，目的是获得采动底板破坏深度的实际数据，为正确评价下组煤开采受水威胁程度及进行底板防治水工作提供依据。关键词：煤层底板；下三带；探测31探测原理底板破坏深度探测方法采用“钻孔双端封堵测漏装置”（获国家专利，专利号90225165.1），该方法是在井下采煤工作面周围选择合适的观测场所，例如可在相邻工作面的顺槽（轨中巷）或可测工作

2、面停采线或开切眼以外的巷道中开掘钻窝（机房），向工作面下方打俯斜钻孔或向工作面上方打仰斜钻孔。在工作面回采前可以研究底板岩层的原始裂隙发育规律，在工作面回采以后可以研究煤层底板的破坏深度。采用“钻孔双端封堵测漏装置”，沿钻孔进行分段封堵注水，测定钻孔各段的漏失流量，以此了解岩石的破坏松动情况，确定煤层底板的破坏深度。钻场号钻孔号开孔层位钻孔俯角设计孔深（m）实际孔深（m）探测深度（m）DB1K111#煤底板45°707370K235°808380DB2K311#煤底板40°909490K435°100102100DB3K

3、511#煤底板45°707370K635°808370DB4K711#煤底板45°6072.770K835°708180合计620661.7630“钻孔双端封堵测漏装置”是进行井下钻孔分段注水观测的主要设备，它包括孔内封堵注水探管和孔外控制装置及观测仪表系统。通过耐压细径软管、调节阀门和仪表向探管两端胶囊注入空气形成球形栓塞，在钻孔内形成一定长度（设计为1米）的双端封堵孔段。通过钻杆、调节阀门和压力流量仪向封堵孔段定压注水，可以测出单位时间内注入孔段并经孔壁裂隙漏失的水量。实测结果表明，尚未遭受破坏的泥岩、砂岩组合，在0

4、.1MPa的注水压力下，每米孔段每分钟的注水流量值小于1升，甚至趋于0；而在岩体破坏裂隙发育范围内可达每分钟20升。见图1。作者简介：王炳强(1979—)，男，河北永年县人，工程师，毕业于石家庄经济学院(原河北地质学院)，主要从事煤田地质、水文地质、环境地质工作。图1钻孔双端封堵测漏装置2观测孔及其参数本次施工观测剖面4个，观测孔8个（孔径89mm），终孔深度均为本溪组铝土泥岩。观测剖面均位于工作面停采线附近，观测孔均向采空区底板施工。其中DB1、DB2剖面布置在新112工作面；DB3剖面布置在新109工作面、DB4剖面

5、布置在新107工作面。观测钻孔基本参数见表1。表1底板破坏深度探测钻孔基本参数一览表33观测方法观测钻孔完成后，应用清水冲洗，除去孔内碎渣。将“钻孔双端封堵测漏装置”下入孔内，通过耐压细径软管向探管两端胶囊注入空气形成球形栓塞，在钻孔内形成1米的双端封堵孔段，注水观测漏失量，注水压力0.1Mpa。测试观测完封堵孔段后依次通过钻杆向下推移探管，逐米分段封堵、注水观测，直至全孔测试完成。推移双端堵水器时应保持平稳，确保注水管路不漏水、胶囊封堵严密、注水压力稳定、快速观测确保观测数据准确可靠。4测试结果DB1剖面K1、K2孔分

6、别在孔深60m、63m范围内漏失量大于1L/min，最大达12L/min，应为底板破坏范围。换算成垂直深度分别为42.43m、43.02m（见图2）；DB2剖面K3、K4孔分别在孔深67m、77m范围内漏失量大于1L/min，最大达12L/min，应为底板破坏范围。换算成垂直深度分别为43.07m、44.17米（见图3）；DB3剖面K5、K6孔分别在孔深59m、59m范围内漏失量大于1L/min，最大达8L/min，应为底板破坏范围。换算成垂直深度分别为39.0m、41.72m（见图4）；DB4剖面K7、K8孔分别在孔深

7、64m、74m范围内漏失量大于1L/min，最大达12L/min，应为底板破坏范围。换算成垂直深度分别为37.0m、41.14m（见图5）。图2DB1K1、K2孔采后实测漏失量图图3DB2K3、K4孔采后实测漏失量图图4DB3K5、K6孔采后实测漏失量图图5DB4K7、K8孔采后实测漏失量图综合4个剖面8个钻孔实测结果，新阳煤业有限公司开采9-10-11#煤层工作面采空区底板破坏深度为37.00--44.17米，最大底板破坏深度为44.17米。35测试结果评述影响煤层底板采动破坏带深度的主要因素有开采方式、开采深度、煤层

8、倾角、开采厚度、工作面斜长、煤层底板抗破坏能力。统计分析研究，煤层底板采动破坏带深度是随开采深度增加、煤层倾角增大、开采厚度增大、工作面斜长增大而加深的，综采一次采全高放顶比薄煤层或厚煤层分层开采底板破坏严重，底板抗破坏能力越弱底板采动破坏带深度越深。新阳煤矿9-10-11#煤层为厚煤层、综采一次采全高放顶开采、工作