一种评估煤层顶板视涌水量的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及煤田水文地质与地球物理领域，具体涉及一种评估煤层顶板视涌水量 的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 我国很多煤炭资源都处在复杂的水文地质条件下，就目前已探明的煤炭储量而 言，受地下水威胁的煤炭储量约占总储量的27%。水害一直是困扰煤矿安全生产的主要问 题。为保证煤矿在基建和生产时期的安全，在建井前期需要在采区详细勘查地下含水层富 水性、含水层间的水力联系及构造的导水性等问题，特别是查明煤层顶板涌水量成为煤田 水文地质研究的重要课题。查明矿区复杂的水文地质情况，为后续的矿井建设及水害治理 提供依据，保证矿井安全己成为大水矿区亟待解决的问题。
[0003] 目前，对于水文地质勘查工作中的煤层顶板水涌水量的定量评估，一般采用钻探 和抽水试验相结合的方法，先在勘查区施工钻孔，然后进行抽水试验，根据抽水试验情况， 得出煤层顶板涌水量。这样施工的钻孔盲目性大，数量多，成本高，施工周期长，且含水层的 查明情况与钻孔数量有直接关系。对于非钻孔位置处的煤层顶板含水量的估算依据不足。 不能满足煤矿规模生产和国家有关规定的要求。
[0004] 在以往煤矿水文地质调查中，电阻率法、渗透电场法、井中充电法、井中扩散法、激 发极化法、音频大地电场法等，地震折射法、甚低频法、二次时差法、频率域激发极化法等地 球物理方法发挥了重要的作用。瞬变电磁法具有成本低、效率高、对低阻敏感、体积效应小 等优势，近年来被广泛应用于煤田水文地质勘察领域。在目前的煤矿水文地质勘查研究中， 瞬变电磁法主要被用于探测煤矿采空区、顶底板、新生界等等富水性评价，主要是定性解 释。即根据测量所得的视电阻率值的大小，定性或者半定量圈定富水采空区的空间位置，为 煤矿生产、居民安全、工程建设提供了重要的依据。但是，利用地球物理方法，快速实现对于 煤层顶板富水性间接定量评估，则一直还是空白。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种评估煤层顶板视涌水量的方法和装置，利用地球物理方法，快速 实现对于煤层顶板富水性定量评估。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
[0007] -种评估煤层顶板视涌水量的方法，包括：
[0008] 确定钻孔位置处煤层顶板埋藏深度所对应的标定视电阻率数据值；
[0009] 确定钻孔位置处煤层顶板标定涌水量；
[0010] 根据所述标定视电阻率数据值与所述标定涌水量的关系，确定煤层顶板涌水相关 系数；
[0011]根据采集的待评估区域内的煤层顶板位置点对应的视电阻率值和所述涌水相关 系数，确定所述待评估区域内的煤层顶板位置点的视涌水量。
[0012]优选地，确定钻孔位置处煤层顶板埋藏深度所对应的标定视电阻率数据值包括： [0013]在钻孔位置处采用瞬变电磁法测量获得磁感应强度随时间变化的关系，确定钻孔 中煤层顶板埋藏深度所对应的瞬变电磁测量视电阻率数据值，将所述瞬变电磁测量视电阻 率数据值作为所述标定视电阻率数据值。
[0014] 优选地，确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量包括：
[0015] 对所述钻孔做抽水试验，记录钻孔位置处煤层顶板的标定实际涌水量。
[0016] 优选地，根据所述标定视电阻率数据值与所述标定实际涌水量的关系，确定煤层 顶板涌水相关系数包括：
[0017] 将所述标定实际涌水量除以标定视电阻率数据值的倒数，将得到的商值作为所述 煤层顶板涌水相关系数。
[0018] 优选地，根据采集的待评估区域内的煤层顶板位置点对应的视电阻率值和所述涌 水相关系数，确定所述待评估区域内的煤层顶板位置点的视涌水量包括：
[0019] 采集待评估区域内的煤层顶板位置点对应的中心回线瞬变电磁测量数据，确定所 述煤层顶板位置点剖面设点的煤层顶板瞬变电磁视电阻率值，将所述煤层顶板瞬变电磁视 电阻率值与所述涌水相关系数相乘，得到所述待评估区域内的煤层顶板位置点的视涌水 量。
[0020] 为解决上述技术问题，本发明还提供一种评估煤层顶板视涌水量的装置，包括：
[0021] 电阻率标定模块，用于确定钻孔位置处煤层顶板埋藏深度所对应的标定视电阻率 数据值；
[0022] 实际涌水量标定模块，用于确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量；
[0023]系数模块，用于根据所述标定视电阻率数据值与所述标定涌水量的关系，确定煤 层顶板涌水相关系数；
[0024]评估模块，用于根据采集的待评估区域内的煤层顶板位置点对应的视电阻率值和 所述涌水相关系数，确定所述待评估区域内的煤层顶板位置点的视涌水量
[0025] 优选地，所述电阻率标定模块确定钻孔位置处煤层顶板埋藏深度所对应的标定视 电阻率数据值是指：
[0026] 在钻孔位置处采用瞬变电磁法测量获得磁感应强度随时间变化的关系，确定钻孔 中煤层顶板埋藏深度所对应的瞬变电磁测量视电阻率数据值，将所述瞬变电磁测量视电阻 率数据值作为所述标定视电阻率数据值。
[0027] 优选地，所述涌水量标定模块确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量是指：
[0028] 对所述钻孔做抽水试验，记录钻孔位置处煤层顶板的标定实际涌水量。
[0029] 优选地，所述系数模块根据所述标定视电阻率数据值与所述标定涌水量的关系， 确定煤层顶板涌水相关系数是指：
[0030] 将所述标定实际涌水量除以标定视电阻率数据值的倒数，将得到的商值作为所述 煤层顶板涌水相关系数。
[0031] 优选地，所述评估模块具体用于：
[0032] 采集待评估区域内的煤层顶板位置点对应的中心回线瞬变电磁测量数据，确定所 述煤层顶板位置点剖面设点的煤层顶板瞬变电磁视电阻率值，将所述煤层顶板瞬变电磁视 电阻率值与所述涌水系数相乘，得到所述待评估区域内的煤层顶板位置点的视涌水量。
[0033] 本发明和现有技术相比，具有如下有益效果：
[0034] 本发明的方法和装置，在钻孔抽水试验所得的煤层顶板实际涌水量与钻孔位置瞬 变电磁法测量所得的煤层顶板视电阻率值之间，建立一种涌水量-视电阻率对应关系;根据 这一对应关系，定量化地预测评估出其钻孔外其它位置处的煤层顶板视涌水量，从而为煤 矿安会生产提供重要的参考依据。
【附图说明】
[0035] 图1是本发明实施例的一种评估煤层顶板视涌水量的方法的流程图；
[0036] 图2是本发明实施例的一种评估煤层顶板视涌水量的装置的结构示意图；
[0037] 图3是本发明实施例一的钻孔电性层划分示意图；
[0038] 图4是本发明实施例一的钻孔瞬变电磁法测量示意图；
[0039] 图5是本发明实施例一的二次感应电压减曲线示意图；
[0040] 图6是本发明实施例一的钻孔标定参数和实际涌水量示意图；
[0041]图7是本发明实施例一的待评估区域内所有测点视涌水量等值线平面图。
【具体实施方式】
[0042] 为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本 发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实