【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及井下安全生产，具体涉及一种离层水害监测方法。
技术介绍
1、煤炭开采受多种灾害影响，其中水害是重要的一种离。矿井水害包括：顶板、底板、离层等类型，其中离层水害由于防治难度大、危险性强具有重大研究意义，离层空间的形成主要由煤层采动后上覆岩层间的不均匀沉降引起，当离层空间存在补给水源、导水通道等情况下，离层空间易积水形成离层水。随着工作面的不断推进，离层空间不断扩大，离层积水量上升，当满足一定致灾条件时，离层水将突破下方的隔水层，涌水工作面，威胁矿井安全生产。如果科学有效地对不同离层水害类型进行判别，为矿井安全生产与运营提供保障是现有矿井安全
所面临的关键问题。目前，还缺少对离层水害威胁类型转变以及不同离层水害类型的定量评价标准，需有全面、系统的类型判别与风险预测方法，以提供科学有效的指导。
2、因此，现需要一种能够有效进行离层突水危险性判断别的离层水害监测方法。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种离层水害监测方法，以解决现有技术中不能准确有效地对离层突水危险性进行判别的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种离层水害监测方法，具体包括如下步骤：
3、s1，搜集整理矿井生产地质报告、水文地质报告、工作面地质说明书和钻孔柱状图资料，进行水文地质条件分析，建立水文工程地质模型。
4、s2，基于水文地质资料与钻孔资料分析，由下至上对各岩层组依次编号为1,2......i，明确各岩层组岩性、厚度hi、容
5、s3，利用关键层理论进行关键层判别。
6、s4，采用岩层位移监测技术、光纤传感监测技术、钻孔电视观测技术对工作面覆岩运动进行现场监测。
7、s5，对离层监测结果进行分析。
8、s6，根据遥测位移与光纤监测结果判别岩层运动是否达到稳定，当达到稳定后，在监测孔附近施工验证孔，进行钻孔电视探查，结合钻孔电视探查结果，对离层位置进行再次确定。
9、s7，确定离层最终发育位置，进行离层突水危险性判别。
10、进一步地，步骤s3具体包括如下步骤：
11、s3.1，基于关键层判别理论，结合步骤s1水文工程地质模型，确定关键层发育位置，关键层与下伏岩层组间的接触面即为离层发育的位置，由下至上依次对离层可能发育位置进行编号，为no.1,no.2....no.m，并记录各离层位置的埋深。
12、s3.2，结合覆岩水文工程地质模型，分析各离层发育位置与含水层的空间关系，当离层发育位置上部岩层或下部岩层含水层时，地下水充入离层空间，形成离层水，对工作面生产造成危险，依据含水层与离层发育位置关系，重新确定离层充水空间发育位置，并重新编号为no.1,no.2....no.n，则no.1～no.n即为可能威胁工作面生产的离层充水空间。
13、进一步地，步骤s4具体包括如下步骤：
14、s4.1，岩层位移监测采用遥测位移计进行监测。
15、s4.2，光纤传感监测采用botdr光纤传感技术，通过在钻孔内进行光纤布置与注浆封孔，使得光纤与岩层发生同步变形，以监测岩层受力与位移；为多尺度监测煤层采动过程中的上覆岩层运动，选取分布式光缆与定点光缆两种光缆，其中分布式光缆主要用于全钻孔范围内岩层变形测量，定点光缆主要用于离层位置与大小的测定。
16、s4.3，监测孔位置：结合工作面计划推进距离、上覆岩层破断角度，依据公式(1)，理论分析离层理论发育位置与工作面推进距离间的关系:
17、
18、l＝l-his(cotθ1+cotθ2) (1)；
19、其中，his代表离层发育高度，θ1和θ2代表岩层断裂角，l代表覆岩离层发育至极限值时的工作面推进距离，l代表工作面推进距离。
20、依据公式(1)，确定监测孔布置位置，理论上，钻孔位置与切眼位置间距大于300m，在确保下方导水裂缝带充分发育的基础上进行设计。
21、s4.4，监测孔深度：监测孔终孔位置根据导水裂缝带发育高度进行确定，监控孔终孔深度位置位于导水裂缝带上方，导水裂缝带发育高度依据相邻工作面实测结果进行确定。
22、s4.5，监测设备埋设：根据离层充水空间位置进行遥测位移计的埋设，将遥测位移计埋设在离层发育空间下方，数量依据实际情况设定，光纤传感监测选择分布式光缆及10m、20m、50m、100m和200m定点光缆，将分布式光缆和定点光缆放入钻孔，各光缆长度等于钻孔终孔深度。
23、进一步地，步骤s5具体包括如下步骤：
24、s5.1，根据遥测位移计监测结果，绘制监测点位移随时间的变化曲线，将曲线分为三个阶段。
25、第一阶段，监测点位移不随工作面推进变化，该阶段表明覆岩运动尚未发育至监测埋深位置处，离层尚未发育。
26、第二阶段，监测点位移随工作面推进变化，该阶段表明覆岩运动发育至监测埋深位置处，监测点位置开始下沉，上方空间出现，离层可能发育。由于该方法只能监测埋深位置处的位移，并不能表明上、下岩层间的不均匀运动，因此只能作为离层发育的证据之一。
27、第三阶段，监测点位移达到最大，且此后稳定不再变化。该阶段表明上方岩层下沉达到最大值，且岩层运动基本稳定。
28、s5.2，根据光纤监测结果，绘制不同时间下光纤应变与埋深的曲线关系图，并记录不同时间下各类定点光纤的断裂位置；光纤任意点的应变最大为20000με，定点点距与最大应变之积为定点光纤的最大拉伸长度，即当光纤位移量超过定点光缆间距的2％时，光纤将被拉断；通过布置分布式光缆与具有不同点距的定点光缆，分析光纤应变变化与光纤断点位置，获取相应的岩层受力与离层发育的位置、大小以及持续时间。
29、s5.3，结合遥测位移监测结果与光纤监测结果，综合对离层发育过程及离层发育量进行分析。
30、本专利技术具有如下有益效果：
31、本专利技术提出的方法，操作简单且能够准确有效地对离层突水危险性进行判别。
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1.一种离层水害监测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种离层水害监测方法，其特征在于，步骤S3具体包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种离层水害监测方法，其特征在于，步骤S4具体包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种离层水害监测方法，其特征在于，步骤S5具体包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种离层水害监测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种离层水害监测方法，其特征在于，步骤s3具体包括如下步骤：
3.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王九红，智宏峰，韩杰，李志勇，范相如，韩承豪，
申请(专利权)人：兖矿能源鄂尔多斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
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