[发明专利]一种富含水地层采动岩层内部移动的地面双裸孔联合监测方法

说明书

一种富含水地层采动岩层内部移动的地面双裸孔联合监测方法，根据煤层开采后预计形成的导水裂隙带高度范围，通过地面施工两个紧邻的裸孔，一个主要监测导水裂隙带以上岩层的运动情况，不需要进行钻孔防水，另一个主要监测导水裂隙带范围内岩层运动，富含水层段采用套管护孔方式隔离含水层，下部直至到最深的监测点，孔内监测仪器放置后，通过钢丝绳连接孔口的联合监测采集器，实现两个裸孔内部测点的联合监测，反映岩层内部运动的规律。该监测方法解决了富含水地层条件难以按照在同一个钻孔内安全实施岩层移动监测的难题，扩展了岩层移动裸孔监测的适用性。

技术领域

本发明涉及一种采动岩层内部移动的监测方法，尤其适用于富含水地层矿山开采后上覆岩层运动的监测。

背景技术

矿山开采后上覆岩层或岩体的移动破坏是引起井下剧烈矿压、突水、地表塌陷等一系列矿井灾害与环境问题的根源。开展采动之后上覆岩层移动监测，是掌握岩层移动规律和解决由采动引起的一系列采动损害问题的基础。开展岩层移动的工程实际监测是验证理论正确性、提高灾害防范效果的重要手段。

岩层运动的工程实际监测通常采用地面施工钻孔，在钻孔内部不同岩层层位安装锚爪测点，锚爪测点固定在钻孔孔壁之后，通过钢丝绳连接到孔口，并与采集仪器连接，实现内部运动的监测。目前的监测方法均需要施工裸孔，即内部不封孔的中空钻孔。裸孔主要可提供传输钢丝绳的自由活动空间。因此，采用地面裸孔开展岩层移动监测是一种重要方式。然而，煤层开采之后，上覆岩层会发生移动和破坏，在岩层内形成裂隙和不同程度的断裂。根据地层破裂程度的差异，在采矿工程领域，将上覆岩层由下往上划分为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。其中冒落带和裂隙带合起来又称作导水裂隙带，是煤层开采后顶板水、气运移和流动的主要区域。如果地层中含有富水性较强的含水层，且含水层与导水裂隙带沟通，则会引起工作面明显出水现象。因此，岩层运动监测中，需要考虑富含水层条件的特殊性，防范监测钻孔成为导水裂隙带与含水层沟通的通道是富含水层条件下岩层运动监测的关键。

常规的岩层移动监测钻孔在施工完成之后，通常是在裸孔孔壁上安装监测仪器，不进行封孔处理。对于浅埋煤层来讲，导水裂隙带可能会直接发育至地面，裂隙带必然会与含水层联通，这种情况下进行监测具有较大的顶板水害风险，通常情况下不建议开展此类监测。但是对于地层中存在富含水性含水层且处于导水裂隙带高度以上的情况来讲，采用一个钻孔且不封孔的裸孔监测方式，必然会存在富含水性含水层与导水裂隙带通过中空钻孔连通进而引起井下突水的重大安全隐患。所以，在富水性较强的含水层条件下开展岩层内部移动监测，既要考虑如何满足监测目的，又要保障工作面不发生因监测钻孔导通含水层而引发的安全问题。

发明内容

针对上述问题和现有方法的不足之处，提供一种针对地层中存在富水性较强的含水层时采动岩层移动的地面钻孔监测方法，在满足监测目标的基础上，通过尽可能小的孔径和孔深，实现裸孔中的安全监测，避免引起次生的水患问题，从而扩展钻孔内部岩层移动监测的适用范围。

为实现上述技术目的，本发明的一种富含水地层采动岩层内部移动的地面双裸孔联合监测方法，其步骤如下：

a.在即将回采的工作面的上方地表，选择岩层移动监测位置，布置2个紧邻的垂直监测钻孔，监测钻孔均为裸孔，编号为裸孔A和裸孔B；

优选的，步骤a中，两个紧邻的垂直监测钻孔孔口的直线间隔距离S大于5m，但小于等于10m；监测钻孔孔口高程差别小于0.3m。

优选的，步骤a中，监测钻孔在钻进施工过程中，每钻进50m进行一次钻孔偏斜纠正，控制监测钻孔每百米偏斜不大于0.3°。