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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明公开了一种煤层底板水害探、注工程评价及治理效果的验证方法，涉及煤矿底板灰岩水害的探查、注浆及水害治理效果评价领域。本发明从套管质量、固管质量、钻井液录井、钻孔实际孔深、平面轨迹、目标层跟层率指标评价多分支水平定向钻孔施工质量；在钻探工程质量评价合格后方能进入注浆阶段，从注浆压力、单位注浆用量、注浆结束泵量、浆液扩散半径指标评价注浆工程质量。在探、注工程评价合格后，根据井下综合物探、物探异常区钻探验证情况及治理后实际突水系数对灰岩水害治理效果进行定性和定量评价。本发明适用于受石炭系太原组灰岩水害威胁的华北型煤田，能够有效控制工程施工质量并合理准确评价水害治理效果。

主权项：1.一种煤层底板水害探、注工程评价及治理效果的验证方法，其特征在于，包括：环节一、钻探工程质量评价方法：㈠将地面和井下综合物探、钻探及工作面设计情况圈定灰岩水害威胁的影响区域作为区域治理范围；其中，在地面布设钻塔平台，由地面至目标层位段施工三开结构的钻孔；㈡使用光滑无裂纹、丝扣完好的钢级J55表层石油套管应用在钻探期间，同时采用水位压差法和打压试验分别对一开、二开套管固管质量A1进行检查，以液面水位变化A11和压力下降速率A12两个次级指标来评价固管质量；㈢钻井过程中，对确保钻探顺利施工关键因数的泥浆性能参数A2进行评价；其中，泥浆性能参数包括：泥浆密度A21、泥浆粘度A22和泥浆PHA23；㈣钻孔实际孔深A3与设计孔深进行比较，确保钻孔终孔施工至设计范围内，区域治理范围实现全覆盖、无盲区；㈤采用无线随钻测量系统对分支孔水平段的钻孔平面轨迹A4进行动态监测，确定实际水平段钻孔与设计钻孔轨迹在平面上的偏移量；㈥分支孔进入到目标层位后，根据岩屑录井数据、随钻伽玛值和钻时录井资料，判定水平分支钻孔轨迹中在目标层位内的总长度，计算其与分支孔进入目标层后的水平段长度比值，确定目标层跟层率A5；环节二、钻探工程质量评定为合格后，进入钻孔注浆程序：㈠根据目标含水层水压情况，确定目标含水层进行注浆改造期间的注浆压力B1；㈡根据注浆流量监测设备记录注浆结束前单位时间内的泵浆量，注浆结束泵浆量的合格标准设定为小于60.0Lmin，评价实际监测的注浆结束泵浆量B2是否符合设计要求；㈢收集矿井地质资料和注浆参数，利用数值模拟初步掌握浆液扩散规律，同时在井下巷道施工底板钻孔并做好取芯工作，通过钻孔岩芯特征判断注浆区域内的浆液扩散情况，确定浆液扩散半径B4；其中，利用相邻钻孔的浆液扩散半径B4来评价钻孔间距是否满足治理要求；环节三、目标含水层注浆后，对钻探工程治理和注浆工程质量评定为合格以上的治理区域进行验证评价，地面区域治理效果验证评价：㈠工作面回采前，通过在工作面两巷实施瞬变电磁、音频电透视及相关综合物探工作探查区域治理后底板灰岩含水层富水异常区情况，与探查治理前地面综合物探解释的富水异常区进行对比，初步确定富水异常区面积减少率R，初步评价底板水害治理效果；㈡施工多个穿过综合物探解释富水异常区的井下定向钻孔，根据钻孔的涌水量、水压、水温及相关资料分析判断出物探异常区的富水性、补给水源情况，检验综合物探异常区的注浆治理效果；排除综合物探解释的富水异常区，确定校正后富水异常区面积减少率R校正；㈢区域治理后，在矿井施工底板探查钻孔期间获取了隔水层厚度M和含水层水压值P，利用T＝PM，计算出区域治理后实际突水系数T，绘制水害治理范围内的突水系数等值线图，与《煤矿防治水细则》附录四中附5-2的安全开采的临界突水系数Ts进行比较，定量评价区域治理效果情况。

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百度查询： 中国矿业大学 一种煤层底板水害探、注工程评价及治理效果的验证方法