随钻进的岩层质量评价方法
发布时间: 2022-01-05
来源: 试点城市(园区)
基本信息
[0001] 本发明涉及一种随钻进的岩层质量评测方法,尤其适用于井巷工程中对岩层质量的评测。
[0002] 巷道作为煤矿生产的安全通道,其稳定性非常重要,所以掌握巷道围岩的岩层质量评价方法的重要性不言而喻。一方面,巷道的合理控制与维护关系着矿井的正常生产和工人的生命安全,而巷道事故的发生大多由于对巷道围岩质量的不确定导致的支护设计不科学产生的,巷道围岩质量作为巷道支护设计以及其他煤矿工程活动的重要依据,显得格外重要。另一方面,随着煤矿开采深度的增加,软弱破碎围岩巷道的控制难题愈发明显,支护方式亟待突破,及时准确地掌握巷道围岩岩层的质量状况作为研究深部及软弱破碎围岩支护问题的基础,亦凸显出其独特的重要性。
[0003] 传统的围岩钻探方法由于效率低下,无法在巷道进行较高密度的探测,因此只能得到一个钻孔附近的围岩质量情况,无法形成连续的岩层质量评价。长期以来,对巷道岩层的整体质量评价大多由工程类比以及实践经验得来,巷道围岩的岩性及岩层结构、破碎情况不能及时被探明,支护设计不能随着岩层质量状况的变化而及时变更,有时支护强度不能达到支护要求而造成顶板事故;有时又会因为支护过剩而提高了工程成本、降低了掘进效率。目前缺少一种连续的、可行的巷道岩层质量评测方法。
[0004] 本发明是解决目前无法对巷道岩层质量进行连续评价的问题,提供一种可行的、高效的、不影响掘进支护的、连续的巷道围岩质量评测方法。
[0005] 本发明用于在井巷工程中对岩层质量进行评测,包括如下步骤: [0006] 步骤一、确定巷道围岩的成层参数,以对巷道围岩的岩层特性有整体的把握; [0007] 步骤二、按巷道掘进工艺进行巷道掘进;
[0008] 步骤三、使用探测钻机进行至少一次钻孔工作;
[0009] 步骤四、获取上述钻孔工作中的钻进参数的变化,并据此获得此点的岩层质量评价;
[0010] 步骤五、钻孔打好后,针对此点的岩层质量评进行支护;以及 [0011] 重复上述步骤二至五,得到连续的岩层质量评价。
[0012] 具体地,在步骤一中通过地质钻探或地质资料确定所述成层参数。 [0013] 具体地,在步骤三中使用所述探测钻机完成一次支护的锚杆孔或锚索孔的钻孔工作。
[0014] 具体地,所述探测钻机收集、记录、处理所述钻进参数的变化。 [0015] 具体地,所述参数的变化包括钻进过程中钻进速度、功率的变化。 [0016] 具体地,所述探测钻机具有数据收集单元及处理器,用以获得对应钻孔的岩层质量评价。
[0017] 具体地,通过对一系列钻孔的钻进参数数据的处理,生成此巷道连续的围岩岩层质量评价。
[0018] 该随钻进的岩层质量评价方法的有益效果:
[0019] (1)实现巷道围岩岩层质量的连续性评价。由于本方法的数据搜集过程和钻锚杆锚索钻孔的过程保持同步,因此每组数据在巷道轴向的间距为沿巷道锚杆或锚索支护的排距,通过高密度的钻孔探测可以获得近似连续的巷道围岩岩层质量评价; [0020] (2)实现高效的连续钻探。本方法用于围岩岩层成层性以及完整性的定性评估,钻探过程采用的探测钻机钻进速度与现有锚杆锚索钻机并无明显差异,与地质钻探的定量评价过程相比具有高效的特点;
[0021] (3)不影响掘进支护。本方法的钻探过程通过探测钻机与巷道掘进的支护过程融为一体,与传统掘进支护并无工艺上的差别;
[0022] (4)可生成巷道围岩质量评价数据库。通过对每组数据的处理整合,形成沿巷道轴向的连续的围岩岩层质量评价,并可以随时调用;
[0023] (5)工艺简单,容易操作。与传统巷道掘进支护过程相比,只是将普通锚杆锚索钻机换成探测钻机,其他设备不变。