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专利号: 2015100373707
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1. 一种奥灰顶部充填带结构判别指标的确定方法,其特征是:首先确定连续充填、断续 充填和无充填Ξ种充填带结构,依据Ξ种充填带结构,确定判别指标为:钻孔单位涌水量q、 井下放水量Q和奥灰层段渗透系数K;然后再根据Ξ种充填带结构对应不同的隔水性能分别 确定各指标的阔值;具体步骤如下: (1) 首先对充填带野外露头进行大量取样,调查充填带裂隙的被泥质充填情况,提出充 填带依据裂隙被充填的程度,识别为:连续充填、断续充填和无充填Ξ种充填带结构;Ξ种 充填带结构所对应的充填带类型分别为隔水型、弱透水型和富水型; (2) 当充填带埋深深度大于等于300m时,依据抽、放水试验而确定充填带结构的Ξ种指 标,即:钻孔单位涌水量q、井下放水量Q和奥灰层段渗透系数K; 2-1、钻孔单位涌水量q指标的获取:地面钻孔根据岩忍采取率、冲洗液消耗量及泥质发 育程度,综合确定充填带的发育终止深度;确定岩性采取率小于50%,泥质发育的终止深 度,为充填带的发育终止深度;从而确定抽水试验的层段为自进入奥灰至该深度的层段,依 据公式(1)计算得该层段的q值;

式中,Q为井流量,mVs;M为抽水层段厚度,m;R为影响半径,m;rw为抽水井的半径,m; 2- 2、井下放水量如旨标的获取:对井下钻孔进行放水试验,每2m记录该层段的放水量; 对没有如此大密度记录的井下放水试验,应对所记录的放水量Q,进行拟合分析,W某一放 水钻孔的拟合公式进行说明,公式(2)得到自进入进奥灰各深度的放水量值; Q = 63.561n(x)-483.8 (2) 式中,X为进入奥灰的深度,m;Q为进入到奥灰各深度的放水量,也即井下放水量m3/s; 2- 3、渗透系数K的获取:对井下钻孔进行放水试验,分别记录各层段的稳定水压Pi、及放水过 程中阀口关死时的瞬时水压P2,即代表该层段放水试验过程中的水压值,计算出放水过程 中的实际降深值S,依据公式(3)(4),计算得出该层段的渗透系数K;式中,K为渗透系数,cm/s;Sw为井中水位降深,m;其他参数与公式(1)意义相同; (3) 钻孔单位涌水量q指标、井下放水量如旨标与渗透系数K指标的阔值的确定方法,具 体步骤如下: 3- 1、确定钻孔单位涌水量q的阔值:因连续充填结构为隔水的,在抽水试验中9< 0.0 OlL/s .m时,抽水层段表现隔水,确定q<0.0 OlL/s .m的层段为隔水型充填带;因断续充填 结构为弱透水的,在抽水试验中0. 〇〇Kq<0 .OlL/s .m时,抽水层段表现弱透水,确定0.0 OKq <0.0 lL/s .m的层段为弱透水型充填带;因无充填结构为富水的,在抽水试验中q〉0.0 lL/s .m 时,抽水层段表现富水,确定q〉0.01L/s.m的层段为富水型充填带; 3-2、确定井下放水量Q的阔值:依据步骤3-1确定的q阔值与埋深深度大于等于300m平 均降深的乘积,得到Q的阔值;其中W埋深深度大于等于300m下组煤的赋存位置,确定其奥 灰水压值为4个水平,分别为3MPa、4MPa、5MPa、6MPa,并假定抽、放水试验水位降深为最大降 深,即分别为300m、400m、500m、600m;确定井下放水量的阔值; 3-3、确定渗透系数K的阔值:在抽水试验中渗透系数K

2.权利要求1所述的一种奥灰顶部充填带结构判别指标的确定方法,其特征是:该方法 进一步包括: (1) 依据结构判别指标方法的判别指标及其阔值、综合确定充填带的类型及各类型的 厚度,对于隔水型充填带直接可作为隔水层加 W利用;对于弱透水型充填带,可经注浆改造 后加 W利用;富水型充填带与下伏奥灰渗透性无异,不可作为隔水层利用; (2) 绘制隔水型充填带的厚度等值线图、未考虑隔水型充填带的突水系数等值线图、考 虑隔水型充填带的突水系数等值线图;并把未考虑隔水型充填带的突水系数等值线图和考 虑隔水型充填带的突水系数等值线图进行对比、分析,确定下组煤的安全开采区域。