[发明专利]开采煤层顶底板碎屑岩类含水层富水性定量预测方法

摘要

本发明公开了一种开采煤层顶底板碎屑岩类含水层富水性定量预测方法，包括以下步骤(1)确定碎屑岩类含水层富水性的主控因素；(2)确定煤层开采导致的顶底板岩层扰动范围；(3)研究区沉积特征评价；(4)研究区地质构造复杂程度定量评价；(5)构建岩性结构‑地质构造预测模型，综合评价碎屑岩类含水层富水性；(6)碎屑岩类含水层富水性科学区划与定量评价。克服了前人在水文地质资料匮乏条件无法对碎屑岩类含水层富水性做出有效评价的缺陷。

主权项

开采煤层顶底板碎屑岩类含水层富水性定量预测方法，其特征是，包括以下步骤：A.确定碎屑岩类含水层富水性的主控因素：采用沉积‑构造分析方法，研究含煤地层沉积环境和地质构造演化史，确定含煤地层沉积体系，并开展地质构造复杂程度评价，确定碎屑岩类含水层富水性主控因素；B.确定煤层开采导致的顶底板岩层扰动范围：综合确定煤层开采时引起的顶板导水裂缝带发育最大高度及底板破坏带最大深度，据此圈定煤层开采造成的顶底板岩层扰动范围；C.研究区沉积特征评价：提出岩性结构系数表征沉积环境对含水层富水性的影响大小，定量评价含水层富水性的物质基础条件；岩性结构系数LSC如下所示：LSC=R·Σi=1mh(wb)i·rin]]>式中：m‑含水层数量；i—含水层编号，i＝1,2,3……m；h(wb)i—第i个含水层单层厚度，单位m；ri—第i个含水层厚度等效系数；R—顶板扰动带中含水层所占比重，即含水层累计厚度与扰动带高度之比；n—顶板扰动带内含水层‑隔水层转换界面数量；D.研究区地质构造复杂程度定量评价：利用分形理论定量评价地质构造复杂程度，反映构造区含水层富水特征；E.构建岩性结构‑地质构造预测模型，综合评价碎屑岩类含水层富水性：确定出岩性结构特征与地质构造发育程度两因素对碎屑岩类含水层富水性的权值，构建富水性评价的岩性结构‑地质构造复合预测模型；F.碎屑岩类含水层富水性科学区划与定量评价：基于岩性结构‑地质构造复合预测模型绘制富水性赋值分布平面图；根据地球物理探测结果确定富水性分区阈值，提出含水层富水性等级划分方法，绘制富水性分区图。