基于煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔的小断层预测

摘要

预测和探测隐伏小断层对煤矿安全生产意义重大。目前，矿井隐伏小断层常规预测和探测技术主要有地质分析法、物探法和钻探法。地质分析法的有效预报范围有限且准确度低，物探法受煤岩物性条件限制，存在多解性问题，钻探施工时间长，费用高，影响采掘进度，以致现有预测和探测技术尚无法满足矿井安全生产的客观要求。因而，利用煤矿生产中大量实施的穿层瓦斯抽采钻孔开展煤层隐伏小断层预测和探测具有重要的现实意义。
　　本文提出了利用穿层瓦斯抽采钻孔，获取煤层顶（底）板标高数据，通过编制高精度煤层顶（底）板等高线图和三维立体图，对煤层隐伏小断层进行预测的方法。
　　研究表明：利用穿层瓦斯抽采钻孔预测和探测隐伏小断层的精度，主要受到钻孔间距、隐伏断层落差、钻孔偏斜和测量误差等因素的影响。钻孔间距与断层落差影响煤层底板等高线图对断层的敏感度，钻孔间距越小，断层落差越大，则异常区等高线越密集，异常区两侧的等高线扭曲幅度越大，断层显示越明显；钻孔偏斜和测量误差会导致钻孔控制煤层底板点坐标偏离真实值，影响预测隐伏断层的精度，甚至造成漏判、误判。因而，减小钻孔偏斜和测量误差，是提高隐伏断层预测精度的基础。
　　本文总结了利用穿层瓦斯抽采钻孔预测和探测隐伏小断层，提高精度的五项保障措施，即完善钻孔施工记录、减少测量误差、校正和筛选钻孔数据、防止钻孔偏斜和综合利用瓦斯地质信息。
　　通过建立煤巷条带穿层瓦斯抽采三维地质模型，介绍了抽采钻孔基础参数的获取方法，阐述了数据校正基本原则和转换步骤，编写了绘制煤层底板等高线图及三维立体图的MATLAB程序，提出了利用上述图件对隐伏小断层进行定性和定量判定的方法。通过现场应用，成功预测了落差为2.2 m的小断层，验证了该方法的可行性。

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1 引言

1.1选题依据和意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容和方法

1.4研究技术路线

2利用煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔探测小断层的理论基础

2.1断层

2.2 瓦斯抽采钻孔施工设备及工艺

2.3 MATLAB简介

3利用煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔探测小断层的基本原理和方法

3.1利用煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔探测小断层基本原理

3.2利用煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔探测小断层具体方法

4断层探测准确度的影响因素及保障措施

4.1断层探测准确程度影响因素

4.2提高断层探测准确度的保障措施

5 实例验证

5.1试验区概况

5.2抽采技术参数选择

5.3穿层抽采钻孔施工

5.4断层探测

6 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

作者简历

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