煤炭科学技术

作者：董书宁, 李智, 郑士田, 郭小铭, 王宇航,

关键词：超前探查, 地面定向钻进, 底板水害防治, 导水通道,

煤层底板多发育有各类导水通道，严重威胁着矿井的安全生产。为更加科学地建立底板导水通道多元信息识别技术体系，预防底板突水，首先根据导水通道类型多样、位置不明、突水危害大等特征和地面定向钻进区域探查技术的优点，提出了轨迹合理、目标层合理和探查区域最大化的探查原则。其次总结分析了淮北矿区、淮南矿区、邢台矿区、黄河北煤田等区域导水通道探查过程，发现在揭露导水通道时，岩屑、钻时、钻井液漏失量等直观指标和压水试验透水率、注浆参数等验证性指标均与正常地层有明显差别。为此将钻探过程中多源信息判识指标分为定性和定量两大类。根据钻遇导水通道时，岩屑和钻时2项定性指标的变化幅度，给出了对应的标准曲线，进而确定了导水通道类型分类体系；接着综合分析钻井液漏失量和压水试验透水率2项定量指标在钻孔揭露导水通道时的变化，提出了钻井液漏失量30 m3/h、压水试验透水率10 Lu作为导水性分级的界限，据此建立了通道导水性能双因素综合分级体系，将导水性划分为4个等级。最后以华北型煤田某典型矿井为例，根据探查原则实施4个孔组对导水通道进行了超前探查，应用多元信息识别技术成功判识出探查区域内的4条断层、2处岩溶裂隙带和1个陷落柱，并确定了导水通道的导水性等级。研究成果对提升煤层底板导水通道识别和治理具有指导作用和重要意义。

来源：2023年第7期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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