[发明专利]煤层顶板含水层涌突水危险性评价与预测四双工作法

说明书

本发明公开一种煤层顶板含水层涌突水危险性评价与预测“四双”工作法，属于煤矿开采领域，包括根据待开采煤层顶板的位置分类，计算获取所述待开采煤层顶板的富水性指数和/或突水危险性指数；根据待开采煤层顶板的富水性指数和/或突水危险性指数、以及待开采煤层顶板的采掘获取区域位置信息，获取待开采煤层顶板的突水评价结果。解决目前富水性评价、突水危险性评价预测繁琐不准确的问题。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体而言，涉及一种煤层顶板含水层涌突水危险性评价与预测四双工作法。

背景技术

顶板含水层突水问题一直是困扰中国煤矿安全生产和煤矿工业可持续发展的主要原因之一。矿井顶板水的突出不仅恶化了工作面的生产环境，而且给矿井生产带来不安全因素。如果对顶板砂岩富水性评价不到位，且对顶板涌出水量的预测不当，会导致要么过分增加安全系数而极大的增加了防治工程费用，要么安全系数过小，导致采区防排水能力不足，造成淹井淹采区甚至出现人员伤亡的重大事故。可见，在开采过程中，一方面需要对顶板富水性及涌突水危险性进行评估，另一方面也需要预测待开采工作面的疏干水量。

但是，现有技术中的顶板砂岩富水性评价方法过于复杂，对于数据的要求高；而传统涌突水危险性评价方法的评价结果差异较大，使用过程会受到一定限制。对于提前疏放水量的预测，目前还没有很好的办法。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种煤层顶板含水层涌突水危险性评价与预测四双工作法，以解决目前富水性评价、突水危险性评价预测繁琐不准确的问题；以及疏放水量基本无法预测的问题，从而为井下疏放水工程提供目标指导。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种富水性及涌突水性评价方法及疏干水量预测方法，包括：根据待开采煤层顶板的位置分类，计算获取所述待开采煤层顶板的富水性指数和/或突水危险性指数；根据待开采煤层顶板的富水性指数和/或突水危险性指数、以及待开采煤层顶板的采掘获取区域位置信息，获取待开采煤层顶板的突水评价结果。

可选地，所述计算获取所述待开采煤层顶板的富水性指数，包括：

获取待开采煤层的所有钻孔的钻孔柱状图信息；根据钻孔柱状图信息，获取待开采煤层的相邻裂隙型含水层的煤层厚度；根据煤层厚度获取煤层采高；根据煤层厚度、煤层采高获取理论研究地层厚度；根据煤层的岩性、单层厚度、地板埋深，获取附加层厚度和研究层段砂岩层累加厚度；根据理论研究地层厚度和附加层厚度获取采用研究地层厚度；根据研究层段砂岩层累加厚度和采用研究地层厚度确定待开采煤层顶板的富水性指数。

可选地，所述根据所述煤层采高计算导水裂隙带的高度，包括：根据公式H_D＝100M÷(3.1M+5)+4计算导水裂隙带的高度H_D，H_b＝4M计算所述保护层厚度H_b，其中M为煤层采高。

可选地，根据所述研究层段砂岩层累加厚度和所述采用研究地层厚度确定所述待开采煤层顶板的富水性指数，包括：

根据公式计算所述富水性指数F_zhi，其中 M_C为所述砂岩层的累加厚度，H_Y为所述采用研究地层厚度。

可选地，所述计算获取所述待开采煤层顶板的突水危险性指数，包括：

获取待开采煤层的所有钻孔的钻孔柱状图信息；根据所述钻孔柱状图信息，获取所述待开采煤层的相邻裂隙型含水层的煤层厚度、隔水层厚度和防隔水煤岩柱厚度；根据所述煤层厚度获取煤层采高；根据所述煤层采高确定导水裂隙带的厚度以及保护层的厚度；根据导水裂隙带的厚度、隔水层厚度和防隔水煤岩柱厚度以及保护层的厚度，计算所述待开采煤层顶板的突水危险性指数。