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工程案例Engineering case

  • 基于瓦斯抽放孔在高瓦斯矿井中的应用

    1.探测目的

    平顶山煤业集团某矿,采用矿用侧向电阻率视频成像测井技术,对平煤股份某矿中抽巷瓦斯抽放孔(191个)进行探测,探查上部己15-17煤层赋存情况及构造情况,从而达到采面透明化开采的目的。

    2.钻孔施工布置及探测情况

    1 己15-17-11110中抽巷的单排钻孔施工布置图

    钻孔标号

    钻孔名称

    Z4

    Z4-3-4、冲Z4-3-5、冲Z4-5-3、冲Z4-5-5、冲Z4-6-3、冲Z4-6-5、

    Z4-6-9、冲Z4-7-6、

    Z5

    Z5-2-2、冲Z5-2-3、冲Z5-2-5、冲Z5-3-4、Z5-3-1、冲Z5-3-5、冲Z5-3-6、

    Z5-4-5、冲Z5-4-4、冲Z5-4-2、冲Z5-5-3、冲Z5-5-4、冲Z5-5-5、

    Z5-5-7、冲Z5-6-2、冲Z5-6-3、冲Z5-7-2、冲Z5-7-3、冲Z5-7-4

    Z6

    Z6-1-3、冲Z6-1-4、冲Z6-1-7、冲Z6-4-4、冲Z6-4-5、冲Z6-4-7、

    Z6-3-5、冲Z6-3-4、冲Z6-3-3、冲Z6-2-3、冲Z6-2-4、冲Z6-2-8、

    Z8

    Z8-2-3、冲Z8-2-5、冲Z8-2-7、冲Z8-1-2、冲Z8-1-3冲Z8-1-8、

    Z8-3-5、冲Z8-3-7、冲Z8-3-8、冲Z8-4-3、冲Z8-4-8、冲Z8-4-9

    Z9

    Z9-1-6、冲Z9-1-7、冲Z9-2-2、冲Z9-2-3、冲Z9-2-6、冲Z9-1-4、

    Z9-3-3、冲Z9-3-4、冲Z9-3-7、

    Z10

    Z10-1-2、冲Z10-1-4、冲Z10-1-9、冲Z10-1-10、冲Z10-2-2、冲Z10-2-3、

    Z10-2-4、冲Z10-2-5、冲Z10-3-2、冲Z10-3-3、冲Z10-3-4、冲Z10-4-2、

    Z10-4-3、冲Z10-4-5、冲Z10-5-1、冲Z10-5-3、冲Z10-5-5、冲Z10-5-10、

    Z10-6-2、冲Z10-6-3、冲Z10-6-4、冲Z10-6-5、

    Z11

    Z11-3-1、冲Z11-3-4、冲Z11-3-7、冲Z11-2-9、冲Z11-2-4、Z11-2-1、

    Z11-1-2、冲Z11-1-3、冲Z11-1-4、冲Z11-1-5、Z11-2-1、Z11-5-1、

    Z11-5-3、冲Z11-5-6、

    Z12

    Z12-1-6、冲Z12-1-4、冲Z12-1-8、冲Z12-2-3、冲Z12-2-4、冲Z12-2-7、

    Z12-3-8、冲Z12-3-5、冲Z12-3-3、冲Z12-4-3、冲Z12-4-4、冲Z12-4-6、

    Z12-5-8、冲Z12-6-3、冲Z12-6-5、冲Z12-7-3、冲Z12-7-5、冲Z12-7-7、

    Z13

    Z13-8-6、Z13-8-1、冲Z13-8-5、冲Z13-8-9、冲Z13-9-10、冲Z13-9-5、

    Z13-9-4、Z13-9-1、冲Z13-10-8、冲Z13-10-6、冲Z13-10-5、Z13-10-1、

    Z13-11-1、冲Z13-11-5、冲Z13-11-9、冲Z13-12-3、冲Z13-12-3、冲Z13-12-5、

    Z13-12-7、Z13-13-1、冲Z13-13-3、冲Z13-13-5、冲Z13-13-6、Z13-14-1、

    Z13-14-3、冲Z13-14-4、冲Z13-4-3、冲Z13-4-4、冲Z13-4-6、冲Z13-4-8、

    Z13-3-5、冲Z13-3-4、冲Z13-3-3、冲Z13-2-5、冲Z13-2-4、冲Z13-2-3、

    Z13-1-7、冲Z13-1-6、冲Z13-1-4、冲Z13-1-2、

    Z14

    Z14-7-9、冲Z14-6-8、Z14-6-1、Z11-1-1、Z14-7-1、Z14-8-1、Z14-7-1、

    Z14-7-8、冲Z14-9-10、冲Z14-9-5、Z14-9-1、冲Z14-8-4、冲Z14-8-5、

    Z14-1-4、冲Z14-1-5、冲Z14-1-6、Z14-2-1、冲Z14-2-3、冲Z14-2-5、

    Z14-2-7、冲Z14-3-10、冲Z14-4-5、冲Z14-4-6、冲Z14-6-2、冲Z14-7-6、

    Z14-7-10、冲Z14-11-4、冲Z14-11-5、Z14-12-1、冲Z14-12-5、冲Z14-12-6、

    Z14-13-8、冲Z14-15-4、冲Z14-15-7、冲Z14-15-5、冲Z14-14-5、

    Z14-14-4、冲Z14-14-3

    合计

    191

       1 己15-17-11110中抽巷的测井施工钻孔汇总表

    3.物探成果

    由于该采面抽放瓦斯任务重,时间紧,切水力冲孔造成钻孔内部容易塌孔,无法保证所有钻孔全部采用裸孔探测,所以我们采取以下措施:

    1)每30-50m找一个裸孔探测,尽量测到孔底(必须测到煤层地板),保障三条曲线为准确分层如测不到孔底需插入抽放管以后再测一遍保证测到煤层顶板;

    2)受采面抽放瓦斯任务重,时间紧影响,大部分钻孔采用抽放管内探测自然伽马曲线及轨迹,采用比对法处理满足项目要求。

    2 冲Z5-3-4钻孔裸孔探测成果图

    通过裸孔探测我们确定煤层底板情况及自然伽马变化情况,结合在冲Z5-3-4抽放管内探测的自然伽马情况综合分析得到冲Z5-3-4钻孔成果图(如图3-50所示)。

    3 冲Z5-3-4钻孔套管内探测成果图

    通过对191个瓦斯抽放钻孔探测综合分析得到2条断层延伸区域、一个煤层相对变薄区和一个煤层相对增厚区。

     

    4 冲Z8-1-8综合成果图


    5 冲Z6-4-4综合成果图


                 

    6 Z13-14-1综合成果图


              

    7 Z13-13-1综合成果图

     

                                       

    8 冲Z05-03排探测成果图(蓝色表示轨迹,黑色表示煤层赋存变化情况)

    9 冲Z05-05排探测成果图(蓝色表示轨迹,黑色表示煤层赋存变化情况,红色是断层)

    4.结论

    1)由于贵矿瓦斯抽放孔采用水力冲孔,孔内煤段出现空洞现象导致测井工作无法探测至煤层顶板,所以采用裸孔探测煤层底板位置及裸孔探测数据校正抽放管内探测数据的方法进行施工和解释;

    2)结合钻孔周围地质资料,自Z10-5排至Z4-3排均发现逆断层,判断为受风巷揭露的落差为5.0m的逆断层影响所致,断层落差自东北方向至西南方向呈逐渐减小趋势,落差由风巷揭露5.0m逐渐减少至靠近机巷附近的2.0m左右(如成果图中f9所示)。

    10 钻孔测井成果图

    3)在Z13-9排至Z13-14排均发现正断层,判断为受机巷揭露的落差为2.5m的正断层影响所致(如成果图中f1所示)。

    4)煤层厚度在1.9m~7.4m之间,局部区域受断层的影响,煤层厚度变化比较大,煤层相对变薄区主要集中靠近机巷停采线附近之间,厚度约为2.5m~3.5m(如成果图中A所示),而煤层相对变厚区主要集中采面中部靠近切眼附近,厚度大于6.5m。

     

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