施例中 的特征可以相互任意组合。
[0043] 如图1所示,本发明实施例提供一种评估煤层顶板视涌水量的方法,包括:
[0044] S101、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;
[0045 ] S102、确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量;
[0046] S103、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;
[0047] S104、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。
[0048]其中,步骤S101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:
[0049] 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。
[0050] 其中,磁感应强度随时间变化的关系为dB/dt,B为磁感应强度,t为时间。
[0051]步骤S102确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量包括:
[0052]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。
[0053]步骤S103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:
[0054] 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。
[0055] 步骤104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:
[0056]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。
[0057]本发明实施例中的评估煤层顶板视涌水量的方法具体包括:
[0058] 首先,采用瞬变电磁测深技术,在钻孔位置处进行测量,找出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,并把此视电阻率记为煤层顶板标定视电阻率 值。
[0059] 然后,对钻孔做抽水试验,记录钻孔位置处煤层顶板实际涌水量。用煤层顶板涌水 量值除以煤层顶板标定视电阻率值的倒数,把两者的商记作煤层顶板涌水系数。表示为:
实中,k为钻孔涌水相关系数,η是钻孔煤层顶板实际涌水量,P是钻孔煤层顶板视 电阻率值。
[0060] 最后,采集待评估区域每一个位置点的中心回线法瞬变电磁测量数并计算煤层顶 板视电阻率值,根据所标定的煤层顶板涌水睛关系数和所计算的待估区位置点煤层顶板视 电阻率值倒数,待评估区域每一个位置点的煤层顶板涌水量。表示为:n /=k · 1/V其中,V 为待评估区域位置点煤层顶板的视涌水量,为待评估区域位置点煤层顶板视电阻率值。
[0061] 如图2所示,本发明实施例还提供一种评估煤层顶板涌水量的装置,包括:
[0062] 电阻率标定模块210,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;
[0063]涌水量标定模块220,用于确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量;
[0064]系数模块230,用于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;
[0065] 评估模块240,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
[0066] 所述电阻率标定模块210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:
[0067] 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。
[0068] 所述涌水量标定模块220确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量是指:
[0069] 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。
[0070] 所述系数模块230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是指:
[0071] 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。
[0072]所述评估模块240具体用于:
[0073]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。
[0074] 实施例一
[0075] -、根据钻孔资料,确定钻孔位置煤层顶板埋藏深度
[0076]待评估区域地层较平,地层倾角小于5°。通过20号钻孔岩芯化验结果可知,煤层顶 板岩性包括:粘土、泥岩、粉砂岩,煤层底板岩性包括:砾岩、粗砂岩等。为灰白色-深灰色,凝 灰质胶结,胶结程度很差,松散,被发育其中的各不连续、连续的隔水层分割成多层,为复合 含水层,含水层总厚度60m(地下110m到170m)。由钻孔电测井资料可知:煤层顶板视电阻率 值较小,而煤层本身、煤层底板视电阻率值较大,可以看出待估区煤层顶、底板整体上视电 阻率差异明显,利用瞬变电磁法可以较好地对地层的富水情况进行分析评价。其中,岩石视 电阻率统计如表1所示:
[0077] 丰 1
[0078]
[0079]如图3所示,根据20号钻孔的视电阻率测井曲线,煤层及煤层顶板电性结构从上至 下可划分为4个电性层。1)低阻层1:主要为第四系细砂岩含水层的表现;2)高阻层1:主要为 煤层顶部砂岩(不含水)表现;3)低阻层2主要为煤层顶板富含水地层及泥岩的表现;4)高阻 层2:主要为煤层、粗砾岩、砂岩的综合表现。煤层埋藏深度为170m,煤层顶板富含水,深度为 了 110m 到 170m。厚度 60m。
[0080] 二、钻孔位置瞬变电磁法测量与计算,获得标定时间道和标定视电阻率
[0081] 在20号孔旁边进行瞬变电磁法测量,测量示意图如图4。首先在地面放置不接地回 线,并在不接地回线中供以是跃电流,不接地回线产生激发电磁场,地下介质受感应而产生 涡旋电流;接收探头放在回线的正中心,测量地下介质产生的感应二次场。根据感应二次场 的变化情况来推测探测目标体的赋存特性。
[0082] 工作中所米用的TEM(Transient Electromagnetic Method,瞬变电磁法)测量工 作参数如表2所示。
[0083] 表 2
[0084]
[0085]
[0086] 通过观测,可以获得如下的电压衰减曲线(图5),图中,纵坐标表示感觉电压幅值, 横坐标表示时间道数。各时间道所对应的时间窗如表3所示,其中钻孔位置瞬变电磁测量计 算