复杂地质条件下利用抽采钻孔空间反演技术研究.doc

复杂地质条件下利用抽采钻孔空间反演技术研究 11215下顺槽地质构造复杂，地层起伏变化较大，勘探资料对巷道前方构造、煤厚变化控制低。目前通过对-580m东翼4煤底抽巷实际揭露及在该巷施工的抽采钻孔的反演来推断11215下顺槽掘进前方构造及煤厚变化情况。现将反演的规律做一总结。 底抽巷抽采孔采用5*10的规格，仅对其中1#、10#孔测斜，确定其中2-9#钻孔控制范围。1、 煤厚资料的反演 首先将1-10#钻孔资料（如下图）投影至对应的钻孔上，根据10个钻孔的整体情况，勾画出4-1、4-2、5-1、5-2、6-1煤层的顶底板及反演的构造。直接在剖面图中量取各煤层在该剖面位置的厚度。再将不同的剖面获取的煤层厚度填汇到11215下顺槽的对应的平、剖面（如下图所示）。 通过平面图中煤厚资料的填汇可以明显发现巷道前方煤层的变化规律。圈出5-2煤层变厚的区域，5-2煤层变薄的区域。 同时煤厚变化的反演不仅要关注煤层整体平均厚度，还要关注煤层在倾向上从10#孔-1#孔的煤厚变化，更要反演靠近11215下顺槽位置的3个钻孔的煤厚变化。最后再将煤厚在走向上的变化规律总结出来，下达煤厚变化情况预报。2、 构造的反演1、 反演基本方法及成果： 如图1所示，根据反演剖面，直接在剖面图中量取11215下顺槽巷中位置处5-2煤层底板的标高。通过对相邻钻场钻孔的反演可以确定煤层在空间的起伏变化。结合-580m4煤底板巷中实际揭露，推断出11215下顺槽断层的位置。同时可以利用底抽巷4煤层底板标高及抽采钻孔4煤层的标高来推断具体断层在巷道附近的赋存情况。现已成果预测出11215下顺槽F4X-1（60H=3m）、及DF1（70H=10m）正断层。2、 反演的实质 当断层在剖面方向的伪倾角和地层倾角基本一致时，断层无法通过反演剖面来判断其位置。但可以通过附近周边5-10组抽采钻孔5-2煤的标高确定出断层的位置。这是由断层的性质决定的。受F1、DF13、DF1断层影响矿井东翼主要发育一组以近倾向方向的斜切正断层为主，倾向北东方向，走向北西为主。几乎所有的断层均与掘进工作面斜交。根据地层真倾角与伪倾角的换算公式：tan*sin=tan（其中代表地层真倾角，代表地层的走向与所求方向的夹角，为所求方向地层的伪倾角）。-580m4煤底抽巷地层倾角在30-42，地层的倾向方向基本为41即垂直巷道方向指向北。区内正断层倾角陡，一般在6580之间。逆断层较缓，一般为4065。例如在底抽巷实见DF580-1正断层（65H=4m），倾向323，走向57，剖面方向为41，根据上述公式可以计算出剖面方向断层的伪倾角为仅为27。通过76组、77组、78组剖面断层面在剖面上基本和煤层的倾角一致，无法通过剖面直观反映钻断层的位置存在（如图3所以）。但分析一下6组钻孔中5-2煤层在11215下顺槽的标高，可以确定断层应在77组、78组位置。 对于断层在剖面方向的伪倾角远大于地层倾角时，断层通过反演剖面来判断可以直接判断断层的位置。3、 断层在反演剖面中存在的一般规律（1） 4煤底抽巷反演中展现了多煤层，可以根据煤层层间距的变化判断断层的存在。倾向正断层会使煤层层间距变小，倾向逆断层会使煤层层间距变大。（2） 煤层厚度在在相邻两组的剖面中差别较大。（3） 同一组剖面上下部分煤层的倾角不一致。3、 反演过程中应注意的问题1、根据抽采钻孔反演所得出的煤层厚度，受多种因素的制约，如钻机工对施工地点地质情况的认知程度、钻机钻进的速度、以及准确把握煤层厚度的始、终位置，宏观上展现出煤层在巷道附近厚度变化的规律。2、对于构造的反演其实质是对11215下顺槽巷道附近每组反演钻孔中5-2煤标高的获取，结合断层的性质以及附近巷道实际揭露情况，准确反演出巷道前方构造的赋存状况。3、“抽采