基于同位素标记的堵水截源后底板承压水量的测定方法

摘要

本发明公开了一种基于同位素标记的堵水截源后底板承压水量的测定方法，该方法首先通过对采煤工作面底板水文地质条件进行精细探测；然后在井下施工在煤层中布置帷幕截流巷，在帷幕截流巷处布置帷幕线，并依次对注浆孔进行帷幕注浆；利用工作面上下顺槽，每隔一定的距离向所述煤层中打向下的倾斜钻孔作为投放孔，相邻的投放孔之间打观测孔；最后通过公式计算得出底板承压水量和次要水源对底板承压水的补给速度。本发明对受承压水威胁的矿井采用堵水截源后人工排水时选用排水设备及所需费用具有重要指导意义，并且具有安全性高、可靠性好，施工方法简单、成本低等特点，具有较好的技术推广价值。

主权项

一种堵水截源后底板承压水量的测定方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a对采煤工作面底板水文地质条件进行精细探测；b井下施工在煤层中布置帷幕截流巷，在所述帷幕截流巷处布置帷幕线，根据所述帷幕线确定注浆孔的位置，并依次对所述注浆孔进行帷幕注浆，其中，所述注浆孔依次穿过位于所述煤层下方的隔水层和承压水含水层，并伸入至所述承压水含水层下面的岩层；c利用工作面上下顺槽，每隔一定的距离向所述煤层中打向下的倾斜钻孔作为投放孔，所述投放孔穿过所述隔水层，并伸入至所述承压水含水层，向每个投放孔中投放重氧水，并且每个投放孔中的重氧水密度相同且体积相同，记下每个投放孔中的重氧水密度δ；d在相邻的投放孔之间打向下的倾斜钻孔作为观测孔，所述观测孔穿过所述隔水层，并伸入至所述承压水含水层，所述投放孔在所述承压水含水层中的深度与观测孔在承压水含水层中的深度相同；e待重氧水与承压水含水层中的承压水混合均匀后，进行测量，测量次数从第一次、第二次…第n次，其中每隔1小时测量一次，每次测量的同位素密度作为δ_i，通过式(1)计算得出底板承压水量M，$M=\frac{m\times \delta }{{\delta }_i}---\left(1\right);$式(1)中：m为投放同位素总量，m²；δ为最初投放的同位素密度，g/m²；δ_i为第i次测量样本中同位素密度，g/m²；f运用重氧水质量守恒原则，通过式(2)计算出次要水源对底板承压水的补给速度V，$V=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}(M_{i+1}-M_i)}{n}---\left(2\right);$式(2)中：M_i为第i次测量所得承压水的总量，m²；n为测量的次数，且n≥10。