一种基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法，属于地质构造特殊开采工程技术领域，本发明专利技术的检测方法，首先根据陷落柱的大体位置设计示踪剂投放孔和示踪剂观察孔，通过示踪剂投放孔注入示踪剂混合溶液，经过渗透作用，从观察孔取样检测示踪剂浓度变化情况，绘制示踪剂曲线，分析计算陷落柱渗透率，根据陷落柱渗透性判断陷落柱结构稳定性及后续的陷落柱处理办法，本发明专利技术通过示踪技术计算陷落柱的渗透率，可以实地测算出陷落柱构造内部的发育情况及稳定情况，进而判断陷落柱需不需要进行进一步的处理，这种检测方法施工简单、高效，不影响正常生产掘进，实用性较强。

A detection method for detecting the development degree of subsided column based on tracer technology

The invention relates to a detection method for detecting the development degree of subsided column based on tracer technology, which belongs to the technical field of special mining engineering of geological structure. The detection method of the present invention firstly designs tracer dropping hole and tracer observation hole according to the general position of subsided column, injects tracer mixed solution through tracer dropping hole, and samples from observation hole after penetration According to the change of tracer concentration, the tracer curve is drawn, and the permeability of collapse column is analyzed and calculated. According to the permeability of collapse column, the structural stability of collapse column and the subsequent treatment method of collapse column are determined. The development and stability of collapse column structure can be measured by tracer technology, so as to determine whether the collapse column needs to be carried out Further treatment, this detection method is simple and efficient, does not affect the normal production of excavation, strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法
本专利技术涉及一种基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法，属于地质构造特殊开采工程

技术介绍
煤炭一直是我国的主要能源，在未来一段时间内我国能源消费仍将以煤为主。我国煤层赋存地地质条件差，含煤地层构造复杂，煤炭资源勘探程度降低，随着煤矿开采深度的不断加大和井巷工程掘进速度的加快，煤巷掘进超前探测方法难以满足深度开采和快速施工，导致煤矿事故频发。煤矿安全已成为制约我国煤炭工业健康发展的主要因素。煤矿事故大都与断层、陷落柱、采空区地质构造等有关。陷落柱即是上覆岩层向岩溶洞穴垮塌后形成的椭圆形或圆柱形岩柱，是影响煤矿生产和建设的主要地质因素之一，它影响和制约着采区的布置、采面的划分、计划的安排和采掘的接替,而且还可能导致突水，造成人员和财产的重大损失。掌握其发育程度，并根据发育程度制定合理的防治办法，对矿井的安全生产作用非常重大。目前，在不影响施工进度的情况下，亟需一种检测陷落柱内部发育程度的方法，能够实地测算陷落柱构造内部的发育情况及稳定情况，为陷落柱的后续处理提供依据。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/na、根据矿井地质水文资料及建井报告中的勘探情况，进一步地通过现有的地面三维地震勘探、地面电法及地面钻探揭露陷落柱，大体确定在陷落柱轴向及径向的陷落柱形状大小及陷落柱的进行确定陷落柱大体范围位置及埋藏深度；/nb、通过井下开拓巷道揭露及井下三维勘探进而划定陷落柱的具体范围及赋存情况，同时绘制陷落柱区域性平面图和剖面图；/nc、根据开拓巷道揭露陷落柱情况，在揭露陷落柱的前后两侧布置两个垂直于开拓巷道的钻窝，在钻窝内布置示踪剂投放孔，在示踪剂投放孔底部布置数个示踪剂观察孔，示踪剂投放孔和示踪剂观察孔均为向下倾角1-3°...

【技术特征摘要】
1.一种基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、根据矿井地质水文资料及建井报告中的勘探情况，进一步地通过现有的地面三维地震勘探、地面电法及地面钻探揭露陷落柱，大体确定在陷落柱轴向及径向的陷落柱形状大小及陷落柱的进行确定陷落柱大体范围位置及埋藏深度；
b、通过井下开拓巷道揭露及井下三维勘探进而划定陷落柱的具体范围及赋存情况，同时绘制陷落柱区域性平面图和剖面图；
c、根据开拓巷道揭露陷落柱情况，在揭露陷落柱的前后两侧布置两个垂直于开拓巷道的钻窝，在钻窝内布置示踪剂投放孔，在示踪剂投放孔底部布置数个示踪剂观察孔，示踪剂投放孔和示踪剂观察孔均为向下倾角1-3°设置；
d、对示踪剂投放孔及示踪剂观察孔进行反洗孔操作，去除孔内的污水及碎屑，洗孔完毕，将预先配置好的示踪剂混合液注入至示踪剂投放孔内，同时向各个示踪剂观察孔内注入清水储存在孔内，并在示踪剂观察孔内布置示踪剂浓度传感器；
e、自注入示踪剂混合液的时间开始算起，在各个示踪剂观察孔进行第一次读数，并进行记录初始浓度；
f、在注入示踪剂混合液开始的5d内，每天读取3-4次浓度值，并进行记录，当混合液观察孔内示踪剂浓度传感器检测的示踪剂浓度出现变化时，改为每天每个示踪剂观察孔间隔4小时进行一次读数，即一天记录6次，未发现示踪剂的观察孔依然是每天平均读数3-4次；若5d后示踪剂观察孔内仍未发现示踪剂，记录次数改为每天平均1-2次，重复上述情况，连续5天仍未发现示踪剂浓度变化，则停止观察；
g、对示踪剂观察孔内取样浓度进行逐一分析，检测第一，第二，…，第n个取样浓度出现，直至观察孔内示踪剂浓度变化增量＜0.1％/h达到稳定为止；
h、根据所收集的取样浓度进行处理，剔除由于干扰因素造成的误差数据，绘制示踪剂取样浓度曲线；
i、根据绘制示踪剂浓度曲线及收集数据计算陷落柱渗透率，进而划分陷落柱内的发育程度。


2.根据权利要求1所述的基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法，其特征在于，步骤c中，钻窝分别位于陷落柱两侧3-5m处，钻窝为宽度3m，高度与开拓巷道平齐的临时钻探硐室。


3.根据权利要求1所述的基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法，其特征在于，步骤c中，示踪剂投放孔的开孔位置布置在距离钻窝底部高约1.5m-2m之间，钻孔深度根据陷落柱长度来确定，为距陷落柱的边界5m-10m停止钻孔。


4.根据权利要求1所述的基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法，其特征在于，步骤c中，在示踪剂投放孔底部周围三个方向布置数个示踪剂取样观察孔，同一层位上的示踪剂取样观察孔3至示踪剂投放孔2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟韬，杜衍辉，孟祥喜，秦月云，宋增谋，任柏惠，孙茜，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37