恒源煤矿Ⅱ6112工作面底板破坏深度测试与分析.pdf

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1、2013年第38卷第4期能源技术与管理Vol

2、38No．4Ener~Technolo~andManagementdoi：10．3969Q．issn．1672-9943．2013．04．039恒源煤矿116112工作面底板破坏深度测试与分析魏大勇(1．皖北煤电股份有限公司恒源煤矿，安徽淮北235162；2．安徽省煤矿水害防治工程技术研究中心，安徽淮北235162)[摘要]受底板水害威胁的工作面在开采过程中，底板破坏深度值对于安全开采至关重要。恒源煤矿116112工作面底板下方60m左右为灰岩界面，为实测6煤开采过程中底板破坏特征，现

3、采用俯角钻孔电法对采动过程中底板岩层电阻率值进行实时观测，结合背景值大小对比分析底板岩层采动变化规律。测试结果表明，该工作面6煤层采动破坏深度为14．5m左右，所获得的多次数据具有动态效果，实用性强。[关键词]底板破坏深度，原位测试，钻孔电法，恒源煤矿[中图分类号]P631．8[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2013)040993应的稳定电流场，用接收点处测得的电位值来重0引言构两孔之间介质物理性质差异的图像，从而解决煤层开采后顶底板岩层的破坏发育规律一直相应的地质问题[s。是煤矿十分关注的安全生产问题，正确判定底

4、板数据采集仪器为并行电法仪，该仪器最大优受采动影响的破坏深度是精确预测底板阻水能力势在于：任一电极供电，在其余所有电极同时进行的首要条件。特别是在受煤层底板水害威胁较为电位测量，可清楚地反映探测区域的自然电位、一严重的煤层开采过程中，更应注意对开采后底板次供电场电位的变化情况，采集数据效率比传统破坏规律的测试与分析研究。研究方法由过去的的高密度电法仪大大提高。数值模拟到现场的原位测试，进一步获得相应的采用并行电法采集的数据可用于高密度电阻破坏深度值，其中利用地球物理手段进行井下实率法反演及高分辨地电阻率法反演。测可以取得较为理想的

5、结果l1。恒源煤矿6煤层并行电法仪采集的数据为全电场空间电位开采受底板灰岩水危害较为严重，6煤层距离底值，保持电位测量的同步性，避免了不同时间测量板灰岩层间距为60m左右，煤层开采过程中需要数据的干扰问题。该数据特别适合于采用全空间获得相应的底板破坏技术参数实测值。在前期研三维电阻率反演技术。通过在钻孔间形成的电法究基础上，现采用地球物理方法中的钻孔电阻率测线，观测不同位置不同标高的电位变化情况，通法，对II6112综采工作面回采过程中底板岩层的过反演得出孔间岩煤层的电阻率分布情况，从而电性特征进行监测测试，为煤矿安全开采及水害对

6、岩层富含水性等特征给出客观的地质解释。防治提供更加科学的参数依据[引。2现场测试1钻孔电阻率成像测试方法现场采用钻孔电阻率CT法进行监测研究。孔间电阻率CT法是利用探测区内钻孔作为在116112工作面机巷中专门设置钻场，施工底板点源发射区或测量区而获得电场在空间上的分布钻孔电法探测系统，朝向工作面退尺方向布置2特征的一种物探方法。由于电阻率和地层的岩性、个倾角不同的钻孔，进行钻孔间电阻率法成像。岩石孑L隙及孔隙中的流体性质有直接关系，因此钻孔施工的技术参数如表l所示。其中1和孔间电法成像对于识别破碎带、断层、油气层、水2探测孔均为

7、俯角孔，2个钻孔在同一垂直剖面源及污染等问题非常有用，孔间电法成像比常规上，形成有效的探测与监测空间。电阻率勘探方法具有更高的分辨率。表1现场监测钻孔参数孔间电阻率成像是在地面或者一钻孔中按一孔号与机巷夹角，(。)与煤层夹角／(。)孔径／mm孔深，m定间距设置源点，在地面或者是另一钻孔中设置一定数量的接收点，依次激发源点，在地下产生相100魏大勇恒源煤矿II6112工作面底板破坏深度测试与分析2013年8月Feb．，2013系统布置时，1钻孔61m孔深下入电极长度3．1背景电阻率57m，控制垂高距离煤层底板为28．5m，控制平对于

8、底板破坏监测孔选择三极法装置数据，距为49．36m，结合钻探资料，该段共布置32个电利用层析成像方法进行电阻率反演，2012年11月极，电极间距为1．7m；2钻孔40m孑L深下人电17日测试的底板岩层视电阻率成像结果剖面如极长度32．5m，其控制垂高距离煤层底板为8．4m，图2所示。从图2可以看出，在回采工作面距监测控制平距为31．39m，该段共布置32个电极，电极孑L口57m时，岩层电阻率值总体在50—250Q·m，间距为1．0m；两者所形成的探测区域完全满足孔其值的分布与底板岩性特征较为吻合，表明未受间全电场电性参数采集及探测

9、技术要求。钻孔地到采动影响，可以作为背景电性剖面，为后续动态质剖面及电极总体布置示意图如图1所示。井下测试对比提供基础数据。测试是在1钻孔中控制一路电极，2钻孑L中控制另一路电极，两孔64个电极即可形成一条测量线，通过不同位置电极点的组合实施连续测