間接充水含水層突水危險性綜合評價方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及礦業(yè)開采領(lǐng)域，具體而言，涉及一種間接充水含水層突水危險性綜合 評價方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國煤田多為隱伏型煤田，煤系地層與上覆巖層之間呈角度不整合接觸，當(dāng)煤層 上方有間接充水含水層存在時容易在煤層隱伏露頭附近發(fā)生突水事故。煤層開采后是否會 引起上部含水層發(fā)生突水，取決于導(dǎo)水裂縫帶是否波及到上部含水層，根據(jù)國家煤炭工業(yè) 局《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》還應(yīng)當(dāng)預(yù)留防水安全煤巖柱 保護(hù)層厚度，即可以通過使導(dǎo)水裂縫帶高度與防水安全煤巖柱保護(hù)層厚度相加來獲得防水 安全煤巖柱高度。
[0003] 防止煤層開采后引起上部含水層發(fā)生突水的傳統(tǒng)做法是，人工繪制一系列地質(zhì)剖 面圖，在每張剖面圖上找到煤層頂板至含水層底板的距離恰好等于防水安全煤巖柱高度的 點，然后將所找到一系列的點連成線得到防水煤柱線，防水煤柱線與煤層隱伏露頭線之間 的塊段即為防水煤柱。上述傳統(tǒng)做法的缺陷在于，必須有已知的鉆孔資料才能繪制地質(zhì)剖 面線，由此限制地質(zhì)剖面圖的數(shù)量，導(dǎo)致保護(hù)煤柱線的可靠性較差；此外，當(dāng)煤層與上覆含 水層之間的隔水層的厚度變化較大時，突水危險區(qū)可能為一個或數(shù)個區(qū)塊，這是不能通過 僅一條線段來圈定的。由此可以看出，現(xiàn)有技術(shù)中對突水危險性的評價較不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種間接充水含水層突水危險性綜合評價方法及 系統(tǒng)，以改善現(xiàn)有技術(shù)中對間接充水含水層的突水危險性的評價較不準(zhǔn)確的問題。
[0005] -方面，本發(fā)明第一實施例提供了一種間接充水含水層突水危險性綜合評價方 法，應(yīng)用于井田，所述方法包括：獲取所述井田的所有地質(zhì)鉆孔柱狀圖的相關(guān)信息；從所述 相關(guān)信息中提取與每個鉆孔相關(guān)的開孔坐標(biāo)、煤層的煤層厚度和煤層底板標(biāo)高、以及在所 述煤層上方的間接充水含水層的含水層底板標(biāo)高；針對所述每個鉆孔，利用所述煤層厚度 確定煤層采高，利用所述煤層采高確定防水安全煤巖柱高度，利用所述煤層采高、所述煤層 底板標(biāo)高和所述含水層底板標(biāo)高計算采空區(qū)的頂界至所述含水層的底板的第一距離，以及 利用所述防水安全煤巖柱高度和所述第一距離計算突水危險性指數(shù)；利用所述每個鉆孔的 開孔坐標(biāo)和相對應(yīng)的突水危險性指數(shù)繪制突水危險性等值線圖；針對所述每個鉆孔，計算 所述含水層的富水性指數(shù)；利用所述每個鉆孔的開孔坐標(biāo)和相對應(yīng)的富水性指數(shù)繪制富水 性等值線圖；利用所述突水危險性等值線圖、所述富水性等值線圖以及所述井田的采掘工 程平面圖三者來評價所述井田的待開采工作面的突水危險性。
[0006] 另一方面，本發(fā)明第二實施例提供了一種間接充水含水層突水危險性綜合評價系 統(tǒng)，包括：獲取模塊，用于獲取井田的所有地質(zhì)鉆孔柱狀圖的相關(guān)信息；提取模塊，用于從 所述相關(guān)信息中提取與每個鉆孔相關(guān)的開孔坐標(biāo)、煤層的煤層厚度和煤層底板標(biāo)高、以及 在所述煤層上方的間接充水含水層的含水層底板標(biāo)高；第一處理模塊，用于針對所述每個 鉆孔，利用所述煤層厚度確定煤層采高，利用所述煤層采高、所述煤層底板標(biāo)高和所述含水 層底板標(biāo)高計算采空區(qū)的頂界至所述含水層的底板的第一距離，以及利用所述防水安全煤 巖柱高度和所述第一距離計算突水危險性指數(shù)；第一繪制模塊，用于利用所述每個鉆孔的 開孔坐標(biāo)和相對應(yīng)的突水危險性指數(shù)繪制突水危險性等值線圖；第二處理模塊，用于針對 所述每個鉆孔，計算所述含水層的富水性指數(shù)；第二繪制模塊，用于利用所述每個鉆孔的開 孔坐標(biāo)和相對應(yīng)的富水性指數(shù)繪制富水性等值線圖；評價模塊，用于利用所述突水危險性 等值線圖、所述富水性等值線圖以及所述井田的采掘工程平面圖三者來評價所述井田的待 開采工作面的突水危險性。
[0007] 在本發(fā)明各實施例提供的間接充水含水層突水危險性綜合評價方法及系統(tǒng)中，通 過從井田的所有地質(zhì)鉆孔柱狀圖的相關(guān)信息中提取與每個鉆孔相關(guān)的開孔坐標(biāo)、煤層的煤 層厚度和煤層底板標(biāo)高、以及在煤層上方的間接充水含水層的含水層底板標(biāo)高等關(guān)鍵信 息，利用所提取的關(guān)鍵信息針對每個鉆孔計算突水危險性指數(shù)和含水層的富水性指數(shù)，利 用所述每個鉆孔的開孔坐標(biāo)以及相對應(yīng)的突水危險性指數(shù)和富水性指數(shù)分別繪制突水危 險性等值線圖和富水性等值線圖，然后利用井田的采掘工程平面圖以及所繪制的突水危險 性等值線圖和富水性等值線圖三者來評價突水所述井田的待開采工作面的突水危險性。根 據(jù)本發(fā)明提供的方案，可以通過利用井田地質(zhì)勘探時的物理測井資料來獲得與井田相關(guān)的 突水危險性等值線圖和富水性等值線圖即將突水危險性和富水性分別量化，再結(jié)合井田的 采掘工程平面圖即可以分析獲得井田的各個待開采工作面在開采時是否會發(fā)生突水事故。 由于這樣的評價方法針對整個井田工作區(qū)既考慮到突水危險性又考慮到富水性，所以可以 顯著增加間接充水含水層突水危險性評價的準(zhǔn)確度。
[0008] 為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例， 并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0009] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施 例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲 得其他的附圖。通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部 附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點 在于示出本發(fā)明的主旨。
[0010] 圖1示出了本發(fā)明第一實施例提供的間接充水含水層突水危險性綜合評價方法 的流程圖；
[0011] 圖2示出了突水危險性等值線圖的一種示意圖；
[0012] 圖3示出了富水性等值線圖的一種示意圖；
[0013] 圖4示出了本發(fā)明第二實施例提供的間接充水含水層突水危險性綜合評價系統(tǒng) 的示意性結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中對間接充水含水層的突水危險性的評價較不準(zhǔn)確的問題，本發(fā)明 人構(gòu)思出一種間接充水含水層突水危險性綜合評價方法及系統(tǒng)。在本發(fā)明各實施例提供的 間接充水含水層突水危險性綜合評價方法及系統(tǒng)中，通過從井田的所有地質(zhì)鉆孔柱狀圖的 相關(guān)信息中提取與每個鉆孔相關(guān)的開孔坐標(biāo)、煤層的煤層厚度和煤層底板標(biāo)高、以及在煤 層上方的間接充水含水層的含水層底板標(biāo)高等關(guān)鍵信息，利用所提取的關(guān)鍵信息針對每個 鉆孔計算突水危險性指數(shù)和含水層的富水性指數(shù)，利用所述每個鉆孔的開孔坐標(biāo)以及相對 應(yīng)的突水危險性指數(shù)和富水性指數(shù)分別繪制突水危險性等值線圖和富水性等值線圖，然后 利用井田的采掘工程平面圖以及所繪制的突水危險性等值線圖和富水性等值線圖三者來 評價所述井田的待開采工作面的突水危險性。根據(jù)本發(fā)明提供的方案，可以通過利用井田 地質(zhì)勘探時的物理測井資料來獲得與井田相關(guān)的突水危險性等值線圖和富水性等值線圖 即將突水危險性和富水性分別量化，再結(jié)合井田的采掘工程平面圖即可以分析獲得井田的 各個待開采工作面在開采時是否會發(fā)生突水事故。由于這樣的評價方法針對整個井田工作 區(qū)既考慮到突水危險性又考慮到富水性，所以可以顯著增加間接充水含水層突水危險性評 價的準(zhǔn)確度。
[0016] 第一實施例
[0017] 圖1示出了本發(fā)明第一實施例提供的間接充水含水層突水危險性綜合評價方法 的流程圖。請參閱圖1，本發(fā)明第一實施例提供的間接充水含水層突水危險性綜合評價方法 可以包括步驟S11至步驟S17。
[0018] 在步驟S11中，獲取所述井田的所有地質(zhì)鉆孔柱狀圖的相關(guān)信息。
[0019] 根據(jù)井田地質(zhì)勘探時的物理測井資料，可以獲取井田內(nèi)所有鉆孔的鉆孔柱狀圖的 相關(guān)信息，包括各個地層的名稱、巖性、層厚、標(biāo)志層、層間距、鉆孔標(biāo)高、開孔坐標(biāo)、含水層 底板埋深、煤層底板埋深等信息。需要注意的是，地層信息應(yīng)以物理測井資料為準(zhǔn)，不宜采 用人工編錄資料。于一種【具體實施方式】中，所獲取的相關(guān)信息可以統(tǒng)計到excel表格中以 得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表。
[0020] 在步驟S12中，從所述相關(guān)信息中提取與每個鉆孔相關(guān)的開孔坐標(biāo)、煤層的煤層 厚度和煤層底板標(biāo)高、以及在所述煤層上方的間接充水含水層的含水層底板標(biāo)高。
[0021] 在獲取井田的所有地質(zhì)鉆孔柱狀圖的相關(guān)信息之后，可以從所獲取的相關(guān)信息中 提取出與每個鉆孔相關(guān)的開孔坐標(biāo)、煤層的煤層厚度和煤層底板標(biāo)高、以及在所述煤層上 方的間接充水含水層的含水層底板標(biāo)高，以便于計算與每個鉆孔相關(guān)的突水危險性指數(shù)。 類似地，所提取出的信息也可以統(tǒng)計到excel表格中以便于后續(xù)計算。
[0022] 在步驟S13中，針對所述每個鉆孔，利用所述煤層厚度確定煤層采高，利用