结果采用5Hz的发射频率。
[0087] 表 3
[0088]
[0089]
[0090] 根据中心回线的视电阻率计算公式确定所述剖面设点的视电阻率：
[0091] 所述中心回线的视电阻率计算公式为
[0092] 其中，Μ是源发射磁矩，大小为发射电流与发射回线面积的乘积;q代表观测位置探 头的有效接收面积，V(t)是测量的二次感应电压值，t是观测时间，μ〇为自由空间的磁导率；
[0093] 对照图3可知煤层顶板的埋藏深度是170米，根据表3,深度170米，对应的时间道号 17 (时间延迟为1.3ms )，所对应的视电阻率为27ohm. m，并把道号17称为标定时间道，把视电 阻率27ohm.m称为标定视电阻率。
[0094]三、对钻孔抽水，获得涌水相关系数
[0095] 对钻孔进行抽水试验测试，抽水测试结果为:渗透系数0.23-8.24m/d，平均2.08m/ d。煤层顶板单位涌水量平均1.56/s.m(如表4所示），富水性较强。水位标高一般为667m。地 下水类型为微承压-承压。水化学类型为HC0 3-Ca · K+Na型。矿化度在0.12-0.3g/L，平均 0.18g/L。本次工作抽水试验的抽水层段为煤层顶板，表4为瞬变电磁指定勘探区域内抽水 试验成果表，其中单位涌水量均以换算成91mm孔径的统一标准数据。
[0096] 表 4
[0097]
[0098] 钻孔瞬变电磁测量及抽水试验测试结果可以用图6统一表示，即：顶板涌水量ri = 1.56，顶板深度170米、标定时间道路17 (时间延迟1.328ms )，标定视电阻率为21 ohm. m。
[0099] 涌水相关系数为：
[0100]
[0101] 四、待估区视涌水量计算
[0102] 对待估区所有位置的测点进行瞬变电磁法测量，得到每一个测点17号时间道所对 应的视电阻率，用此电阻率的倒数乘以涌水相关系数，得到每一个测点的预测视涌水量。图 7为待评估区所有测点视涌水量等值线图。
[0103] 把整个待估区的煤层顶板视电阻值与所估计的涌水量等值线图在同一个图中，这 样，就把以往通过瞬变电磁法地层视电阻率地层富水性定性描述，转化为通过视涌水量这 一参数定量化地反映煤层顶板富水特性，根据水文地质划分富水区的标准，单位涌水量大 于Ι/s ·πι的区域为强富水区，图中的粗红线条代表的单位涌水量值为Ι/s ·πι，预测结果为 煤矿安全生产提供重要的参考依据。
[0104] 虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方 案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不 脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变 化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。
【主权项】
1. 一种评估煤层顶板视涌水量的方法，其特征在于，包括： 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； 确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量； 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； 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实际涌水系数， 确定所述待评估区域内的煤层顶板位置点的视涌水量。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于: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包括： 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。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于:确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量包 括： 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。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，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包括： 将所述标定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。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于: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 水量包括： 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。6. -种评估煤层顶板视涌水量的装置，其特征在于，包括： 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； 涌水量标定模块，用于确定钻孔位置处煤层顶板标定涌水量； 相关系数模块，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； 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。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于: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： 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。8. 如权利要求6所述的装置，其特征在于:所述涌水量标定模块确定钻孔位置处煤层顶 板标定视涌水量是指： 对所述钻孔做抽水试验，记录钻孔位置处煤层顶板的标定涌水量。9. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，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： 将所述标定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。10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于:所述评估模块具体用于： 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。
【专利摘要】本申请提出一种评估煤层顶板视涌水量的方法和装置，涉及煤田水文地质与地球物理领域，包括：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；确定钻孔位置处煤层顶板标定实际涌水量；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；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。能够定量化地预测评估出其钻孔外其它位置处的煤层顶板富水性，从而为煤矿安会生产提供重要的参考依据。
【IPC分类】G01V3/38
【公开号】CN105652329
【申请号】
【发明人】薛国强, 陈康, 底青云, 吴燕清, 田忠斌, 赵育刚
【申请人】中国科学院地质与地球物理研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年2月4日