一种局部瓦斯治理过程中探测煤层小构造方法技术

本发明专利技术提出了一种局部瓦斯治理过程中探测煤层小构造方法，首先根据局部瓦斯治理的钻屑指标法要求施工三个钻孔；利用钻机的检测控制装置采集钻进信息，包括钻进比功、扭矩、钻头钻进长度；当钻进比功突然下降且扭矩上升时间较长时停止施工，确定钻头进入和穿过煤层的相对位置；随后改变角度施工第二组、第三组、

【技术实现步骤摘要】
一种局部瓦斯治理过程中探测煤层小构造方法


[0001]本专利技术涉及矿井瓦斯防治
，具体涉及一种局部瓦斯治理过程中探测煤层小构造方法。

技术介绍

[0002]煤层并不是单一、均质岩体。煤层中经常存在断层，断层处断层周围围岩应力集中，顶板与煤层极易破碎脱落，不仅增加支护难度，且易发生冲击地压、突水、瓦斯突出等事故，因此在开采煤层过程中预先识别煤层断层十分有必要。目前的勘探方法主要包括三维地震法、电磁波法、定向钻孔等。其中，三维地震法和电磁波法受限于煤矿开采过程中扰动信号过多难以做到精确探查；定向钻孔虽然精度高，但是实施专门的钻探工作会影响正常采掘作业，且生产成本大大提高。
[0003]瓦斯是煤炭开采过程中的伴生物，瓦斯诱发的事故是威胁煤炭安全生产的主要因素；因此在煤层开采过程中往往要预先进行瓦斯抽采，即“区域防突措施先行，局部防突措施补充”两个四位一体原则。在局部瓦斯治理过程中通常使用钻屑法预测煤巷掘进工作面的突出危险性，这为钻孔探测技术打下了坚实的工程条件。如果能够挖掘这些措施孔的地质勘探特点，通过瓦斯钻孔确定断层面的三要素：走向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种局部瓦斯治理过程中探测煤层小构造方法，其特征在于，包括：S1、在液压钻机上安装检测控制装置，用于实时记录液压钻机的钻进比功与扭矩；S2、建立井下局部直角坐标系：根据煤巷掘进局部防治煤与瓦斯突出的钻屑法要求规定，在液压钻机沿掘进巷道断面的中部，且平行于掘进方向布置钻孔1，并以钻孔1的起始处为原点O建立井下局部直角坐标系，以工作面的水平方向为x轴、竖直方向为y轴、掘进延伸方向为z轴；S3、根据煤巷掘进局部防治煤与瓦斯突出规定，在钻孔1的下端左右两侧平行于x
‑
z平面对称施工钻孔2与钻孔3，分别记录钻孔2与x
‑
y平面的夹角α2、钻孔3与x
‑
y平面的夹角α3、步骤S1中的钻孔1与x
‑
z平面的夹角β1、各钻孔钻进长度l1、l2及l3；S4、根据步骤S2确定的直角坐标系和步骤S3记录的夹角，根据计算模型，实时记录三个钻孔在煤层中的相对坐标，计算模型为：其中，x
‑
钻头所在坐标在井下局部直角坐标系中x轴方向上的投影值；y
‑
钻头所在坐标在井下局部直角坐标系中y轴方向上的投影值；z
‑
钻头所在坐标在局部直角坐标系中z轴方向上的投影值；l1‑
钻孔1在煤层中钻进的长度；l2‑
钻孔2在煤层中钻进的长度；l3‑
钻孔3在煤层中钻进的长度；l
‑
钻孔2、钻孔3与钻孔1之间在巷道断面沿X轴的水平距离，h
‑
钻孔2或钻孔3与钻孔1之间在巷道断面沿Y轴的垂直距离；β1‑
钻孔1
n
’
与x
‑
z平面的夹角；α2‑
钻孔2
n
’
与x
‑
y平面的夹角；α3‑
钻孔3
n
’
与x
‑
y平面的夹角。S5、判断第一组钻孔的转速与扭矩是否同时异常；若存在异常情况，则记录此时钻孔的坐标(x
11
，y
11
，z
11
)、(x
21
，y
21
，z
21
)、(x
31
，y
31
，z
31
)，基于三个钻孔的坐标，计算出断层倾角θ1并执行步骤S6；S6、通过液压钻机向煤层施工第2组钻孔，包括钻孔1
’
、钻孔2
’
、钻孔3
’
；其中，钻孔1
’
平行于掘进方向且在钻孔1的外侧，与钻孔1夹角为β1/2；钻孔2
’
和钻孔3
’
均与x
‑
z平面平行；钻孔2
’
在钻孔2的外侧，与钻孔2的夹角为a2/2；钻孔3
’
在钻孔3的外侧，与钻孔3的夹角为a3/2；当第二组钻孔的转速与扭矩同时异常时，计算并记录第二组钻孔坐标(x
12
，y
12
，z
12
)、(x
22
，y
22
，z
22
)、(x
32
，y
32
，z
32
)，并基于三个钻孔的坐标，计算出断层倾角θ2；第2组的钻孔坐标的计算模型与步骤S4中第1组的钻孔坐标的计算模型相同；S7、重复S6的操作施工第3～n组钻孔，钻孔1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏泉，沈扬，林明华，杨威，刘厅，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：