多参数耦合技术在采空区覆岩三带识别与划分中的应用
2025-01-14 18:17
No.1328790486781272064
技术概要
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本技术介绍了一种采空区覆岩三带识别与划分的新方法,该方法依托于多参数定量耦合技术,属于煤矿技术领域。该方法利用震动波监测、冲洗液漏失量监测和钻速测定等模块,对采空区覆岩的稳定性进行综合评估,实现对三带的精确辨识和划分。
背景技术
煤矿采空区有效治理体现了显著的工程和环境价值,是践行矿山绿色发展理念的重要举措,而对采空区覆岩裂隙发育情况进行精准勘探则是有效开展采空区治理的关键。采空区上覆岩层受采掘扰动的影响发生不同程度的破断,在覆岩中形成采动裂隙,随着工作面推进裂隙不断发育和扩展,矿区地质结构遭到破坏,极易引起地下空间崩溃和地表沉陷,还易引发地质灾害和水文地质问题,严重影响城市居民的生活和社会安全稳定。因此,探明采空区上覆岩层裂隙发育特征对合理规划采空区场地,保障城市建设安全稳定开展具有重要的社会意义。 采空区不同层位的上覆岩层破坏形式存在明显的差异,根据覆岩中裂隙发育特征,在空间上对覆岩层进行分带,主要可以分为竖直方向上的冒落带、裂隙带和弯曲下沉带,简称“三带”。覆岩“三带”研究多年来受到很多研究者的关注,有关覆岩“三带”探测方法呈现多样性,主要可以分为预测导水裂隙带高度和实测“三带”裂隙发育程度,其中应用较为广泛的主要包括工程钻探、工程物探、钻孔成像、井下水压试验法、瞬变电磁法、微震监测、经验公式和数值模拟等方法。 预测手段中经验公式方法应用较为广泛,结合采空区实际地质条件,能够预测断裂带和冒落带高度范围,但该方法仍存在不能得到“三带”精确发育高度同时也无法预测具体深度。实测手段中钻孔钻探是一种传统的测试方法,仅通过观察钻进过程中钻孔中冲洗液漏失量、钻孔水位变化和钻进过程中参数值波动变化进而确定“三带”发育范围。但是该方法受地质性质影响程度较大,对中硬覆岩适应性好,对于软岩地层应用受限。同时,该方法需专门技术人员分析观测数据综合判断“三带”界线,分析结果实效不高,受技术人员的水平和经验影响程度较大,分析结果存在较大的差异。 因此,亟需提供一种针对上述现有技术不足的技术方案。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
徐超  郭琳  王凯  胡园园  王文静  杨通  聂子硕
技术所属: 中国矿业大学(北京)
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