[发明专利]双段式顶底板围岩破坏范围观测方法

说明书

本发明公开了一种双段式顶底板围岩破坏范围观测方法，涉及矿山底板岩体破坏范围测定技术领域。该观测方法包括：首先在煤岩巷道中向顶板或底板岩层中先后施工规定角度的多个钻孔；然后安装观测系统，接着起胀封堵胶囊并测定漏水量参数，分别测定第一阶段漏水量和第二阶段漏水量；然后对封堵胶囊进行泄压排水：完成两阶段的漏水量测定，分别得出两阶段漏失量L₁、L₂之后，对封堵胶囊进行泄压，完成所有封堵胶囊的泄压排水；最后推进观测。本发明实现了探测供水的一次测定，提高了测量效率以及测量结果的准确性；实现了一次充水所有封堵胶囊的全部起胀，并完成测漏工作，减少了操作步骤。

技术领域

本发明涉及矿山底板岩体破坏范围测定技术领域，具体涉及一种双段式顶底板围岩破坏范围观测方法。

背景技术

矿山顶底板岩体破坏范围的测量是标志煤岩赋存状态的重要参数。在研究矿井防治水时，它是一个关键性的基础参数，因此，研究采动围岩中的导水通道的形成，就有必要掌握岩层移动规律和确定顶底板岩体破坏范围。通常采用数值模拟、经验公式预计、现场实测等手段。然而，由于现场条件复杂，在一定程度上，数值模拟不能很好的反映现场情况，经验公式预计的盲目性较大，随着采深加大，经验公式适用性越来越差。

现有技术有关此方面的研究报道中存在的技术缺陷有以下几点：首先，由于现有的观测设备中同时工作的管道数量过多，尤其在推进过程中，容易出现钻孔内管道缠绕问题；其次，现有的观测设备一般需要两套探测管路，分别向上进行推进，存在内、外探测管道的固定问题；最后传统的起胀胶囊需要分别进行单个充水起胀，工作繁琐，工作量大，现有技术未能同时解决上述三个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双段式顶底板围岩破坏范围观测方法，其能实现一次封堵双段一次测量，成倍提高了测量效率；其次，实现了单系统供水测定一体化，不仅解决了钻孔内多管道问题，减少了系统结构个数，而且实现了同一水源下封堵胶囊的一次起胀，保证了封堵过程与探测过程封堵胶囊的稳定性；最后，实现了探测供水的一次测定，提高了测量效率以及测量结果的准确性。

其技术解决方案包括：

一种双段式顶底板围岩破坏范围观测方法，其所采用的观测系统包括封堵系统、导向系统、测漏系统和推进供给系统，所述封堵系统包括Ⅰ型封堵支撑管、两个Ⅱ型封堵支撑管、封堵胶囊及胶囊连接管，所述封堵胶囊包括第一封堵胶囊、第二封堵胶囊和第三封堵胶囊，在所述Ⅰ型封堵支撑管上设置有漏水孔，所述两个Ⅱ型封堵支撑管内部为密封中空管道；

所述测漏系统包括第一连接管、第二连接管、第一转换开关及第二转换开关，所述第一转换开关和第二转换开关结构相同，其包括圆柱形腔室，在所述圆柱形腔室内设置有基体、滑动阀门和弹簧，所述基体上开设有导水孔二和导水孔三，所述滑动阀门上开设有导水孔一，所述滑动阀门可在所述圆柱形腔室内部自由滑动，所述导水孔一可分别与所述导水孔二、导水孔三形成两个独立导水通道；

所述导向系统包括导向锥；

所述观测方法包括以下步骤：

a打钻孔，在煤岩巷道中向顶板或底板岩层中先后施工规定角度的多个钻孔，孔深30-70m；

b安装观测系统，将第一封堵胶囊安设在Ⅰ型封堵支撑管的漏水孔外围，以使第一封堵胶囊与Ⅰ型封堵支撑管之间形成一定的起胀空腔；将第二封堵胶囊、第三封堵胶囊分别安装在两个Ⅱ型封堵支撑管上，在第一封堵胶囊与第二封堵胶囊之间、第二封堵胶囊与第三封堵胶囊之间连接所述胶囊连接管，

将Ⅰ型封堵支撑管的末端连接在第一连接管的一端，在第一连接管的另一端与第一转换开关连接，所述第一转换开关的另一端连接在其中一个Ⅱ型封堵支撑管的一端，所述Ⅱ型封堵支撑管的另一端连接在所述第二连接管的一端，所述第二连接管的另一端连接所述第二转换开关，所述第二转换开关的另一端连接另一个Ⅱ型封堵支撑管的一端；