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	奥灰顶部充填带结构判别指标及确定方法
	李文平 ; 官云章 ; 柴辉婵 ; 刘瑞新 ; 乔伟
	2015-08-19 ; 2015-08-19
关键词	奥灰顶部 充填带 结构 判别
中文摘要	一种奥灰顶部充填带结构判别指标及确定方法，属于含水地质结构判别指标及确定方法。将埋深深度大于300m型煤田基底奥灰顶部充填带划分为3种类型：隔水充填带、弱隔水充填带、富水带；隔水充填带可直接作为隔水层利用，弱隔水充填带可以通过注浆改造为隔水层后加以利用，二者的判别及发育深度即厚度的确定，对埋深深度大于300m型煤田深部矿井下组煤开采奥灰水害防治意义重大；依据钻孔单位涌水量q值、井下钻孔放水试验Q值、渗透试验K值，划分奥灰顶部隔水充填带类型，给出了类型判别指标阈值及其确定。优点：本发明的结构判别指标均是从常规水文试验中获取，获取方法相对简单，易于现场人员操作，便于现场应用实践，应用前景广阔。; 专利类型： 发明专利 申请（专利）号： CN201510037370.7 申请日期： 2015年1月23日 公开(公告)日： 2015年4月29日 公开(公告)号： CN104569352A 主分类号： G01N33/24,G01N33/00,G,G01,G01N,G01N33 分类号： G01N33/24,G01N33/00,G,G01,G01N,G01N33,G01N33/24,G01N33/00 申请（专利权）人： 中国矿业大学 发明（设计）人： 李文平,官云章,柴辉婵,刘瑞新,乔伟,胡东祥,王宗胜,刘强强 主申请人地址： 221116 江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科研院 专利代理机构： 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 代理人： 杨晓玲 国别省市代码： 江苏;32 主权项： 一种奥灰顶部充填带结构判别指标及确定方法，其特征是：本发明包括结构判别指标及结构确定方法；(一)、所述的结构判别指标：首先确定连续充填、断续充填和无充填三种充填带结构，依据三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；然后再根据三种结构对应不同的隔水性能分别确定各指标的阈值；各指标的是用如下方法获取的，具体说明如下：(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，可识别为：连续充填、断续充填和无充填三种充填带结构；三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300m时，依据抽、放水试验而确定充填带结构的三种指标，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：地面钻孔根据岩芯采取率、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，m3/s；M为抽水层段厚度，m；sw为井中水位降深，m；R为影响半径，m；rw为抽水井的半径，m；(2‑2)、井下放水量Q指标的获取：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以往井下放水试验，对其所记录的放水量Q，进行拟合分析，以某一放水钻孔的拟合公式进行说明，公式(2)并得到自进入进奥灰各深度的放水量值；Q＝63.56ln(x)‑483.8 (2) 式中，x为进入奥灰的深度，m；Q进入到奥灰各深度的涌水量，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P1、及放水过程中阀门关死时的瞬时水压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；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Q指标与渗透系数K指标的阈值的确定方法，具体步骤如下：(3‑1)、确定钻孔单位涌水量q的阈值：因连续充填结构为隔水的，在抽水试验中q<0.001 L/s.m时，抽水层段表现隔水，确定q<0.001L/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0.0010.01L/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的阈值：充填带的结构富水性与3‑1步骤相同，依据步骤1确定的q阈值与埋深深度大于300m平均降深的乘积，得到Q的阈值；以埋深深度大于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；确定钻孔涌水量的阈值；(3‑3)、确定渗透系数K的阈值：充填带的结构富水性与3‑1步骤相同，在抽水试验中渗透系数K<10‑5cm/s时，试验层段表现为隔水，确定K<10‑5cm/s为隔水型充填带；在抽水试验中渗透系数10‑510‑4cm/s时，试验层段表现为富水，确定K>10‑4cm/s为富水型充填带；(二)、所述的结构确定方法，具体步骤如下：(1)、依据上述评价指标及其阈值、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以利用；对于弱透水型充填带，可经注浆改造后加以利用；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；并把上述两张等值线图进行对比、分析，确定下组煤的安全开采区域。 法律状态： 公开 ，公开
语种	中文
内容类型	其他
源URL	[http://ir.calis.edu.cn/hdl/232060/10068]
专题	中国矿业大学（徐州）
推荐引用方式 GB/T 7714	李文平,官云章,柴辉婵,等. 奥灰顶部充填带结构判别指标及确定方法. 2015-08-19, 2015-08-19.

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