一种煤矿断层渗透性能定量评价方法

摘要

本发明涉及煤矿水文地质工程技术领域，在煤层开采中所揭露的断层带的渗透性能的快速定量评价方法。通过供水系统对封闭的评价区间进行压水实验，对评价区间分阶段定压力注入水，并分阶段提高注入压力，当达到各阶段设定的注入水压力时，通过流量计记录每次的注入水量，当注水压力达到最大压力值停止供水，封闭评价区间，然后测定封闭区间的压力从最大压力值下降到某一设定的压力值所需要的时间。实际测定过程中只需测定出经过时间这一个数据，可直观地在图上读取出渗透系数，能够快速测定低渗透性煤矿断层带的渗透系数。整个试验过程和评价过程用时少，压水试验后对断层进行处理的注浆作业可以不间断直接进行，显著提高了煤矿开采工作效率。

主权项

一种煤矿断层渗透性能定量评价方法，通过供水系统对封闭的评价区间进行压水实验，其特征是：供水系统采用注浆装置的水泵和管道，对评价区间分阶段定压力注入水，并分阶段提高注入压力，当达到各阶段设定的注入水压力时，通过流量计记录每次的注入水量，当注水压力达到和断层连通的承压水含水层的水压时，获得最大压力值，停止供水，同时封闭评价区间，测定封闭区间的压力从最大压力值下降到某一设定的压力值所需要的时间Tt，观测压力P下降随时间T变化的规律，根据压水实验时的注入水量，结合断层带的地质情况、钻孔往断层带钻进时的地质情况以及钻孔水位的恢复情况，预先给出一个渗透系数经验值Kc，然后以这个经验值Kc为中心再设定出数个渗透系数，利用非稳定渗流微分方程和有限元分析方法，结合断层实际地质条件、钻进时的实际数据和参数计算出各个渗透系数在该评价区间中的压力和经过时间的关系，得出各个渗透系数的P‑T曲线图，然后转换成Kc‑T曲线图，从曲线图中读出之前压水试验测定出的封闭区间的压力从最大压力值下降到某一设定的压力值所需要的时间Tt对应的渗透系数Kt，即得到该评价区间的渗透系数；封闭区间的压力从最大压力值下降到某一设定的压力值的大小，根据现场条件设定为最大压力值的80%～90%。