[发明专利]一种煤田地质探测与采动岩层移动监测的一孔两用方法

权利要求书

1.一种煤田地质探测与采动岩层移动监测的一孔两用方法，其特征在于，步骤如下：

a.在需要进行地质探测或补充勘探的区域地面，对照井下回采工作面的布置范围，在回采工作面范围内部对应地面施工煤田地质探测钻孔或补充探测钻孔，探测钻孔位置需要兼顾地质探测需要和工作面上覆岩层移动监测需要；

b.根据地质探测需要的深度和最下部主采煤层的深度，确定探测钻孔最终深度H_z；结合煤层由浅部向深部开采的特点，根据最浅部主采煤层埋深H_m，确定探测钻孔中岩层移动监测点的最大深度H_c，H_c小于等于H_m；探测钻孔内的岩层移动监测点均位于最上部主采煤层上方的岩层中；利用最上部主采煤层上方已经布置的岩层移动监测点，继续监测后期深部主采煤层开采引起的上覆岩层移动信息；

c.根据探测钻孔最终深度H_z确定探测钻孔孔径D_t，最终深度H_z小于600m，采用φ75mm钻孔，深度大于600m，采用φ91mm钻孔；根据岩层移动监测需要下设的岩层移动监测点数量n、监测线缆外径m以及中空注浆钻杆最大外径d确定岩层移动监测需要的钻孔直径D_c，D_c大于等于封孔所用中空注浆钻杆最大外径d乘以1.5倍后，加上岩层移动监测点数量总数量n乘以单个监测线缆外径m再乘以60％；比较D_t与D_c的大小，选择较大者作为最终的钻孔直径；

d.按照设计终孔深度和钻孔直径施工探测钻孔并进行地质探测；地质探测之后，进行全孔段孔壁扫孔、孔底沉渣清理，用清水替换自孔底以上1/3孔深范围的护孔泥浆，确保各岩层移动监测点处的岩层移动监测仪器下放之前孔内通畅；

e.计算探测钻孔孔深H_z与预计安装的最深处的岩层移动监测点深度H_c之差H_d，利用钻机将中空注浆钻杆下放到探测钻孔内部深度H_d后，以该状态为新的起算点，利用中空注浆钻杆携带内含n个岩层移动监测仪器的监测线缆，利用钻机将中空注浆钻杆再下放H_c深度，至中空注浆钻杆底端到达探测钻孔孔底，此时最深处的岩层移动监测仪器达到孔深H_c处；

f.从探测钻孔孔底处开始，由下向上利用中空注浆钻杆进行水泥浆全孔封孔，直至水泥浆升到钻孔孔口，针对封孔水泥浆凝固后导致的下降进行孔口补浆，使封孔后的钻孔孔口浆面与地面齐平；之后将所有岩层移动监测点对应的监测线缆与地面数据采集系统连接，通过地面数据采集系统读取地下的n个岩层移动监测点反馈的信息，进行岩层移动监测。

2.根据权利要求1所述的一孔两用方法，其特征在于：步骤a中，探测钻孔处于井下回采工作面两回采巷道范围内对应的地面，并以一定间距沿工作面长度方向布设。

3.根据权利要求1所述的一孔两用方法，其特征在于：步骤c中，在探测钻进施工过程中，每钻进50m进行一次钻孔偏斜纠正，控制探测钻孔每百米偏斜不大于1°。

4.根据权利要求1所述的一孔两用方法，其特征在于：步骤d中，进行取芯、测井地质探测。

5.根据权利要求1所述的一孔两用方法，其特征在于：步骤f中，封孔水泥浆由松散干水泥与水混合而成，松散干水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5R，水泥浆的水灰比为0.6:1。

6.根据权利要求1或5所述的一孔两用方法，其特征在于：步骤f中，封孔时，随中空注浆钻杆上提逐段向上封孔，中空注浆钻杆首先上提到孔底以上5m处开始利用水泥浆注浆封孔，封孔时中空注浆钻杆底端水泥浆出口不高于探测钻孔内水泥浆面，每段一次性封孔高度不大于100m。

7.根据权利要求1所述的一孔两用方法，其特征在于：地质探测与煤层开采进行的岩层移动监测间隔时间大于1年，将监测线缆留置孔口并用箱体保护，待钻孔位置即将受到开采影响前1个月，启动岩层移动监测。