煤层底板断层抗渗性能“三孔”原位测试与评价

摘要

针对“双孔”法现场压渗测试技术采用单一方向的压渗测试,未考虑岩层裂隙的方向和各向异性特点,导致结果与复杂岩层多向受压的实际情况有较大差异的问题,采用“三孔”法现场压渗试验方法,分别对城郊煤矿二水平煤层F_(N-6)正断层进行了正向、反向压水试验。在典型巷道布置3个钻孔分别用于注水和监测水压,第1次压水试验为正向压水试验,第2次压水试验为反向压水试验。将水压监测孔水压和压渗流量明显随注水水压同步变化的点作为起始渗透特征点,对应的注水水压确定为起始导渗水压力,若注水水压按照设计值持续增大,测渗水压较注水水压小且保持稳定,注水流量相对稳定,则表明在原始状态下,现场岩层的抗渗能力极强,为隔水层,反之为导水裂隙。正向压水试验表明:在初始状态下F_(N-6)正断层上段的导水能力极其微弱,属于隔水层;随着注水水压升高,压水孔和水压监测孔间的岩体密集发生劈裂产生了裂隙,但规模较小,导水能力较弱,仅以微小裂隙的渗流为主。在反向压水试验过程中,导水通道数量较正向压水试验时有所增加,导致压水孔和水压监测孔间的压差降低,在水压监测孔和压水孔间形成了优势导水通道,只有超过临界导渗水压(F_(N-6)正断层的临界导渗水压为11 MPa)时才能形成实际的渗流状态。