导水裂隙带高度观测新技术

1、高高 延延 法法中 国 矿 业 大 学 (北京)2010年5月水体下采煤水体下采煤导水裂隙带高度观测导水裂隙带高度观测序 言第一章 l 在井下回采工作面周边某位置布置钻窝，由该钻窝向工作面采空区上方的覆岩导水裂隙带内打仰斜钻孔，采用井下导高观测仪观测导高，这是获得国家发明专利。l 这是一项成熟的技术，近10几年来，已经在山东微山湖下采煤、渤海湾龙口海下采煤、河北岳城水库下采煤、山东、河北、江苏、安徽等省各矿区的河流下采煤和含水松散层下采煤中广泛应用。井下导高观测已经在40多个矿井应用。l井下观测法与传统的地面钻孔冲洗液消耗量观测法相比，有如下优点：l 井下观测法钻孔工程量小井下观测法钻孔工程量

2、小，井下观测法钻孔施工成本低井下观测法钻孔施工成本低。一般小于地面观测法三分一；地面钻孔施工费每米上千元，井下钻孔仅仅六七百元，总施工费一般能节省70%以上；l 井下观测法观测精度高井下观测法观测精度高。在井下是使用仪器，每米逐段观测，精度高，成果可靠。l 为矿井水体下采煤确定最为安全合理的开采上限为矿井水体下采煤确定最为安全合理的开采上限。根据实测导高值，按照“三下”采煤规程确定开采上限，合理提高开采上限，确保水体下采煤安全。第一章第一章 井下导高观测原理与方法井下导高观测原理与方法图图2.1 井下仰斜钻孔导水裂隙带高度观测示意图井下仰斜钻孔导水裂隙带高度观测示意图井下钻孔冒落带导水裂隙带地

3、面钻孔松散冲积岩基岩图图2.2 井下仰斜钻孔双端堵水器导高观测原理系统图井下仰斜钻孔双端堵水器导高观测原理系统图图 2.2 井下仰斜钻孔双端堵水器导高观测原理系统图起胀控制台注水管路注水控制台起胀管路高压水源高压水源钻孔胶囊双端堵水器胶囊2仪器结构仪器结构 整个观测仪器由三部分组成：双端堵水器、连接管路、整个观测仪器由三部分组成：双端堵水器、连接管路、控制台，如图控制台，如图 1.2和图和图1.3。双端堵水器由两个起胀胶囊和注。双端堵水器由两个起胀胶囊和注水探管组成。连接管路有两条：起胀管路和注水管路。控制水探管组成。连接管路有两条：起胀管路和注水管路。控制台也是对应两个：起胀控制台和注水控制

4、台。台也是对应两个：起胀控制台和注水控制台。 起胀控制台、起胀管路和双端堵水器的两个胶囊相连通起胀控制台、起胀管路和双端堵水器的两个胶囊相连通，构成控制胶囊膨胀和收缩的控制系统，构成控制胶囊膨胀和收缩的控制系统 。 注水控制台，注水管路和双端堵水器的注水探管相连通注水控制台，注水管路和双端堵水器的注水探管相连通，构成一个控制和观测岩层导水性的注水观测系统。，构成一个控制和观测岩层导水性的注水观测系统。 图图2.3 双端堵水器结构示意图双端堵水器结构示意图图 2.3 双端堵水器结构示意图胶囊注水探管胶囊3井下仰斜钻孔双端堵水器导高观测原理与方法井下仰斜钻孔双端堵水器导高观测原理与方法 （1）仰斜

5、钻孔穿过导水裂隙带。在回采工作面周边的适）仰斜钻孔穿过导水裂隙带。在回采工作面周边的适当位置，向采空区当位置，向采空区 上方打仰斜钻孔，该钻孔要穿透覆岩导上方打仰斜钻孔，该钻孔要穿透覆岩导水裂隙带，并进入其上方的弯曲带一定距离，一般水裂隙带，并进入其上方的弯曲带一定距离，一般510m则可，该钻孔就是导高观测钻孔。则可，该钻孔就是导高观测钻孔。 （2）使用双端堵水器测试各段岩层的透水性。使用双端）使用双端堵水器测试各段岩层的透水性。使用双端堵水器，由孔口起自下而上逐段（每段堵水器，由孔口起自下而上逐段（每段1米）测试每段岩层米）测试每段岩层的导水性能，一直测试到孔底的导水性能，一直测试到孔底 实

6、测到的透水岩层的最大高实测到的透水岩层的最大高度，就是采场覆岩的导水裂隙带高度。度，就是采场覆岩的导水裂隙带高度。 （3）双端堵水器的控制与岩层透水性观测。起胀控制台和注）双端堵水器的控制与岩层透水性观测。起胀控制台和注水控制台的一端水控制台的一端 分别连接起胀管路和注水管路，另一端则分别连接起胀管路和注水管路，另一端则连着高压水源。要观测某一高度位置的岩层的透水性，连着高压水源。要观测某一高度位置的岩层的透水性， 首先，操作起胀控制台，使双端堵水器的两个胶囊处于首先，操作起胀控制台，使双端堵水器的两个胶囊处于无压收缩状态；无压收缩状态； 第二步，使用钻机钻杆将双端堵水器推移到位；第二步，使用

7、钻机钻杆将双端堵水器推移到位； 第三步则是操作起胀控制台，对双端堵水器的两个胶囊第三步则是操作起胀控制台，对双端堵水器的两个胶囊注水加压，使之处于承压膨胀状态，从而封堵分隔一段钻孔；注水加压，使之处于承压膨胀状态，从而封堵分隔一段钻孔； 最后，则是操作注水控制台，对分隔出的一段钻孔进行最后，则是操作注水控制台，对分隔出的一段钻孔进行注水观测，通过注水控制台上的流量表，观测出这段岩层单注水观测，通过注水控制台上的流量表，观测出这段岩层单位时间的注水渗流量，从而测试出这段岩层的透水性能。位时间的注水渗流量，从而测试出这段岩层的透水性能。 控制台增加了两对过滤器，避免了仪表的堵塞损坏；控制台增加了两

8、对过滤器，避免了仪表的堵塞损坏； 起胀胶管使用了高强度的钢编管，避免了拉断、磨断和挤裂；起胀胶管使用了高强度的钢编管，避免了拉断、磨断和挤裂； 所有接头都使用了所有接头都使用了O型圈和标准件，保证了水和气两套系统型圈和标准件，保证了水和气两套系统不泄漏；不泄漏； 一对起胀胶囊之间，使用了外连接方式，使结构大为简化而一对起胀胶囊之间，使用了外连接方式，使结构大为简化而且性能更加可靠；且性能更加可靠；采采 用了优质高强度胶囊保障了在额定起胀压力下不会破裂。用了优质高强度胶囊保障了在额定起胀压力下不会破裂。l一导高预计一导高预计l 导高预计是进行观测设计的依据，只有准确预计了冒落带高度和导水裂隙带高

9、度，才能保证观测成功。导水裂隙带和冒落带的发育高度主要取决于地层结构、岩石力学性质和开采方法。北皂煤矿H2101综放工作面的覆岩属于典型的软岩地层，开采煤层厚度按M=3.6m，根据二十多个矿井的实际观测经验和龙口矿区的地层结构状况，H2101综放工作面开采后的冒高、导高预计如下：l导高上限：H导上=10M=103.6=36 (m)l导高下限：H导下=6M=63.6=21.6 (m)l冒 高：H冒=3M=33.6=10.8（m）铺网线观 测 巷停采线-380材料巷皮带运输联络巷皮带井下部联巷运输巷材料巷工作面铺网剖面剖面观测巷煤2厚4.4号孔20， 号孔10， 号孔-5， 面采空区停采剖面线铺网

10、线含水层高上冒高-336.5-364.8-360.4下号孔-15， 号孔-30， 观测巷煤2厚4.4号孔20， 号孔10， 号孔-5， 面采空区停采剖面线 铺网线含水层高上冒高-336.5-364.8-360.4下号孔-15， 号孔-30， 在工作面推采至距停采线距离在工作面推采至距停采线距离60m之前，打出采之前，打出采前观测孔；前观测孔； 采后孔的施工顺序是采后孔的施工顺序是1号孔、号孔、2号孔、号孔、3号孔；号孔； 4号孔，根据需要再研究是否施工；号孔，根据需要再研究是否施工； 5号孔是冒落带高度观测孔。号孔是冒落带高度观测孔。l导高合理的观测时间主要与覆岩岩性、开采厚度有关。导高合理的

11、观测时间主要与覆岩岩性、开采厚度有关。l这次导高观测时间控制在：开采过后这次导高观测时间控制在：开采过后1020天。天。l时间过短，覆岩变形尚未稳定，钻孔难以成型，观测时钻时间过短，覆岩变形尚未稳定，钻孔难以成型，观测时钻孔容易变形，卡住探头。孔容易变形，卡住探头。l时间过长，覆岩会逐渐压实，导高会降低。时间过长，覆岩会逐渐压实，导高会降低。lH2101面的采厚为面的采厚为3.6m，覆岩覆岩软弱，岩层移动速度比，覆岩覆岩软弱，岩层移动速度比较快，所以采后较快，所以采后1020天观测导高是最佳时机。天观测导高是最佳时机。l每打完一个钻孔，就观测一个，钻机不要移动，观测时要每打完一个钻孔，就观测一

12、个，钻机不要移动，观测时要使用钻机。每个钻孔的观测时间为使用钻机。每个钻孔的观测时间为1天，并提前一天在井上天，并提前一天在井上做好下井观测前的准备工作做好下井观测前的准备工作。3.1 钻孔施工与导高观测过程钻孔施工与导高观测过程lH2101工作面施工观测钻孔工作面施工观测钻孔19个。其中：采前对比孔个。其中：采前对比孔5个，采个，采后的导高观测孔后的导高观测孔14个。钻孔的施工与观测分为三个阶段个。钻孔的施工与观测分为三个阶段l第一阶段第一阶段，是在原来的外测观测钻窝施工了，是在原来的外测观测钻窝施工了3个采前对比孔：个采前对比孔：外外 A1孔、外孔、外B1孔和外孔和外A2孔。孔。l第二阶段

13、第二阶段，在外侧观测钻窝施工了，在外侧观测钻窝施工了2个采前对比孔：外个采前对比孔：外A3孔和孔和外外B2孔，外孔，外A3孔和外孔和外B2孔距孔距H2101工作面停采线的水平距离工作面停采线的水平距离越越38米，分析认为不会受到开采影响。米，分析认为不会受到开采影响。l第三阶段，第三阶段，在距停采线在距停采线11米处的内侧观测钻窝，施工了米处的内侧观测钻窝，施工了14个导个导高观测钻孔。高观测钻孔。3.2 H2101工作面采前对比孔工作面采前对比孔观测成果观测成果停采剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m355101520253024681040孔深（m）渗流量l/min一外一

14、外A1采前对比孔观测成果采前对比孔观测成果二外二外A2采前对比孔观测成果采前对比孔观测成果停 采 剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m355101520253040孔深（m）渗流量l/min51015202530三外三外A3采前对比孔观测成果采前对比孔观测成果停采剖面线观测巷煤2厚4.4m355101520253024681019m孔深（m）渗流量l/min四外四外B1采前对比孔观测成果采前对比孔观测成果停 采 剖 面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m355101520253024640孔深（m）渗流量l/min五外五外B2采前对比孔观测成果采前对比孔观测成果

15、停 采 剖面线观测巷煤2厚4.4m142124681019m孔深（m）渗流量（l/min）l5个采前对比孔，测点总数为个采前对比孔，测点总数为70个，漏水点共个，漏水点共14个，有效测点个，有效测点数为数为56个，注水量个，注水量0值点值点18个，个，0值占有效测试点的值占有效测试点的32。l岩层的原始渗透性较小，除去最靠近孔口的点外，最大注水岩层的原始渗透性较小，除去最靠近孔口的点外，最大注水量只有量只有8L/min，而且绝大多数小于，而且绝大多数小于6 L/min，而且渗流段较少。，而且渗流段较少。这说明岩层的原始连通型裂隙的不发育，这是软岩性质决定这说明岩层的原始连通型裂隙的不发育，这是

16、软岩性质决定的。的。l五个采前对比孔，都是在外测钻窝，采后导高观测孔都是在五个采前对比孔，都是在外测钻窝，采后导高观测孔都是在内侧钻窝，所以不宜每个钻孔作具体的采前与采后对比。内侧钻窝，所以不宜每个钻孔作具体的采前与采后对比。l岩层原始渗流量，反映了岩层的原始连通型裂隙的发育程度，岩层原始渗流量，反映了岩层的原始连通型裂隙的发育程度，即使是同一层位，不同层面位置岩层的裂隙发育程度也有较即使是同一层位，不同层面位置岩层的裂隙发育程度也有较大差异，也不是可以简单对比的大差异，也不是可以简单对比的。3.3 H2101工作面采后导高工作面采后导高观测孔观测成果观测孔观测成果l导水裂隙带范围内：注水量大

17、于6L/min，而且连续多个测点有较大的注水量。l导水裂隙带范围外：注水量小于6L/min，而且有注水量的测点不连续，出现较多的0值。一一A1孔导高观测孔的观测成果孔导高观测孔的观测成果A1孔在观测过程中，封堵效果较差，不宜以此为依据判断导高上限。孔在观测过程中，封堵效果较差，不宜以此为依据判断导高上限。停采剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m355101520253024681040孔深（m）渗流量l/min二二A2孔导高观测孔的观测成果孔导高观测孔的观测成果A2孔在孔深孔在孔深41.5m到孔深到孔深49.5m这一段，渗流量要么是这一段，渗流量要么是0，要么仅仅是，要么仅仅

18、是2、3L/min，量很小属于不导水。所以，量很小属于不导水。所以A2孔的导水上限是孔深孔的导水上限是孔深41.5m，对应，对应的静压值是的静压值是0.06MPa，相当于，相当于6m高。观测巷钻窝位置的巷道底板相对煤高。观测巷钻窝位置的巷道底板相对煤层层2的高度是的高度是24m。因此，由。因此，由A2孔判断出的导高上限是孔判断出的导高上限是: H(A2)=24+6=30(m)停采剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m3551015202530246810404550孔深（m）渗流量l/min三三A3孔导高观测孔的观测成果孔导高观测孔的观测成果A3孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内

19、孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内停 采 剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m355101520253024681040121416孔深（m）渗流量l/min四四A4导高观测孔的观测成果导高观测孔的观测成果 A4孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内停采剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m35510152025303691215孔深（m）渗流量l/min五五A5导高观测孔的观测成果导高观测孔的观测成果 A5孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内停采剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m3551

20、015202530246810孔深（m）渗流量（l/min）六六A6孔导高观测孔的观测成果孔导高观测孔的观测成果 A6孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内停 采 剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m355101520253024681040孔深（m）渗流量（l/min）七七A7导高观测孔的观测成果导高观测孔的观测成果A7孔：在孔深孔：在孔深32m到孔深到孔深46m段，渗流量几乎全是段，渗流量几乎全是0。所以。所以A7孔的导水孔的导水上限是孔深上限是孔深32m，对应的静压值是，对应的静压值是0.05MPa，相当于，相当于5m高。观测巷钻窝高。观测巷钻

21、窝位置的巷道底板相对煤层位置的巷道底板相对煤层2的高度是的高度是24m。由。由A7孔判断出导高上限是孔判断出导高上限是: H(A7)=24+5=29(m)停 采 剖面线观测巷3551015202530246810404550556560孔 深（m）渗流量l/min八八A8孔导高观测孔的观测成果孔导高观测孔的观测成果A8孔所测出的岩层导水性能较弱，渗流点很少，渗流量也较小。该孔资料孔所测出的岩层导水性能较弱，渗流点很少，渗流量也较小。该孔资料不宜判断导高上限不宜判断导高上限停 采 剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m355101520253012345404550孔 深（m）渗

22、 流 量（l/min）九九B1孔导高观测孔的观测成果孔导高观测孔的观测成果观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m355101520253024681040孔深（m）渗流量l/min B1孔所显示的覆岩的导水性能较为复杂，在孔深孔所显示的覆岩的导水性能较为复杂，在孔深32.5m到到孔深孔深37m这一段有渗流，其相对观测钻孔孔口的高度为这一段有渗流，其相对观测钻孔孔口的高度为10.512m。 而在孔深而在孔深17.531m这段岩层共有这段岩层共有10个测点，其中个测点，其中5个测个测点的渗流量为点的渗流量为0，另，另5个渗流值也很小，只有个渗流值也很小，只有2.51.5L/min，这段岩

23、层相当于不导水。，这段岩层相当于不导水。 综合考虑上述矛盾着的两方面，在孔深综合考虑上述矛盾着的两方面，在孔深32.5m到孔深到孔深37m这一段的渗流很可能是原生裂隙的渗流。这一段的渗流很可能是原生裂隙的渗流。 所以所以B1孔的导水上限是孔深孔的导水上限是孔深17.5m处，对应的静压值是处，对应的静压值是0.06MPa，相当于，相当于6m高。观测巷钻窝位置的巷道底板相高。观测巷钻窝位置的巷道底板相对煤层对煤层2的高度是的高度是24m。因此，由。因此，由B1孔判断出的导高上限孔判断出的导高上限是是: H(B1)=24+6=30(m)十十B2孔导高观测孔的观测成果孔导高观测孔的观测成果停采剖面线观

24、测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m3551015202530246810404550孔深（m）渗流量l/min B2孔的导高上限判断在孔深孔的导高上限判断在孔深37m处，主要依据除了渗流处，主要依据除了渗流量，还有渗流段的长短。单纯一个点的渗流，往往不是岩量，还有渗流段的长短。单纯一个点的渗流，往往不是岩层的导水裂隙；连续几个点有渗流，有时尽管渗流量比较层的导水裂隙；连续几个点有渗流，有时尽管渗流量比较小，也是导水裂隙。小，也是导水裂隙。 所以所以B2孔的导水上限是孔深孔的导水上限是孔深37m，对应的静压值是，对应的静压值是0.06MPa，相当于，相当于6m高。观测巷钻窝位置的巷道

25、底板相高。观测巷钻窝位置的巷道底板相对煤层对煤层2的高度是的高度是24m。因此，由。因此，由B2孔判断出的导高上限孔判断出的导高上限是是: H(B2)=24+6=30(m)十一十一B3孔导高观测孔的观测成果孔导高观测孔的观测成果 B3孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内停 采 剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m35510152025304812162040 孔深（m）渗 流 量（l/min）十二十二B4导高观测孔的观测成果导高观测孔的观测成果 B4孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内停采剖面线观测巷煤2厚4.4m-36

26、0.4m-336.5m35510152025301020304050孔深（m）渗流量（l/min）十三十三B5导高观测孔的观测成果导高观测孔的观测成果 B5孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内孔是俯斜孔，全孔处于导水裂隙带内停 采 剖面线观测巷煤2厚4.4m-360.4m-336.5m35510152025302468102孔深（m）渗流量（l/min）十四十四B6导高观测孔的观测成果导高观测孔的观测成果B6孔导水裂隙带上限比较明显，在孔深孔导水裂隙带上限比较明显，在孔深37m处，该处对应的静水压力为处，该处对应的静水压力为0.05MPa，相当于，相当于5m高。观测巷钻窝位置的巷道底板相对煤层高。

27、观测巷钻窝位置的巷道底板相对煤层2的高度是的高度是24m。因此，由。因此，由B2孔判断出的导高上限是孔判断出的导高上限是: H(B6)=24+5=29(m)煤2厚4.4m-360.4m-336.5m停采剖面线观测巷3551015202530246810404550556560孔深（m）渗 流 量（l/min）3.4 H2101面导高观测综合成果面导高观测综合成果 在在14个采后导高观测钻孔中，有个采后导高观测钻孔中，有5个钻孔测试出了导水裂隙个钻孔测试出了导水裂隙带的上限，这些观测成果相互印证，可以得出可靠的结论：带的上限，这些观测成果相互印证，可以得出可靠的结论： A2孔：孔：H(A2)=2

28、4+6=30(m) A7孔：孔：H(A7)=24+5=29(m) B1孔：孔：H(B1)=24+6=30(m) B2孔：孔：H(B2)=24+6=30(m) B6孔：孔：H(B6)=24+5=29(m) 综合上述观测成果：综合上述观测成果：H2101面导水裂隙带高度：面导水裂隙带高度：H=30m H2101综放工作面在停采线一侧的平均采厚综放工作面在停采线一侧的平均采厚M3.6m，所以，所以导高与采后之比为：导高与采后之比为： H/M30/3.68.3倍倍 导水裂隙带马鞍型导水裂隙带马鞍型l导水裂隙带侧边外凸宽度约导水裂隙带侧边外凸宽度约10ml导水裂隙带的上界面应该在厚度为导水裂隙带的上界面

29、应该在厚度为3.9m的泥岩与厚度为的泥岩与厚度为2.9m的炭质泥岩的交界面处。的炭质泥岩的交界面处。导水裂隙带马鞍型形成和侧向边界外凸机理：导水裂隙带马鞍型形成和侧向边界外凸机理：l1. 在开采边界处，覆岩弯曲变形的曲率最大，所以开采边在开采边界处，覆岩弯曲变形的曲率最大，所以开采边界处的导高最高；界处的导高最高；l2. 在开采边界外侧即煤柱上方，弯曲变形的覆岩处于拉伸在开采边界外侧即煤柱上方，弯曲变形的覆岩处于拉伸应力状态，容易产生张开型裂隙，因此，导水裂隙带测向应力状态，容易产生张开型裂隙，因此，导水裂隙带测向边界外凸。边界外凸。炭质泥岩含油泥岩炭质泥岩泥岩含油泥岩油页岩含油泥岩煤1煤21

30、5.874.351.43.72.93.96.571.213.48黑色，性软。黑色，质较纯，较软，顶部为0.6 灰色泥岩，质纯性脆。灰色，具有水平层理，平坦状断口，上部含钙质，下部含油稍高。黑色，质较纯，较软。灰色，质纯，性脆，顶部0.8 为灰色泥灰岩褐黑色，成分以亮煤为主，镜煤、暗煤次之。褐灰色，上部含油较高，比重较小，下部质较差。褐黑色，具水平层理，贝壳状-平坦状断口。褐黑色，以亮煤为主，次为暗煤、镜煤丝炭。煤2厚度为4.42101综放工作面（采厚3.6 ）观测巷导高30m24m11导水裂隙带发育形态导水裂隙带发育形态 这次导高时间是工作面停采后这次导高时间是工作面停采后10天天20天，从观

31、测效果天，从观测效果来看，是比较合适的，抓住了最佳观测时机来看，是比较合适的，抓住了最佳观测时机 。l 如果观测时间过早，钻孔成孔困难，观测时也容易出如果观测时间过早，钻孔成孔困难，观测时也容易出现塌孔。现塌孔。l 如果观测时间过晚，导水裂隙可能已经闭合，有可能如果观测时间过晚，导水裂隙可能已经闭合，有可能测到的导高值偏低。测到的导高值偏低。l 今后再次观测时，也可以尝试再采后今后再次观测时，也可以尝试再采后7天左右打导高观天左右打导高观测孔，不断摸索更准确的最佳导高观测时段。测孔，不断摸索更准确的最佳导高观测时段。l 冒高观测比较困难，今后应该想办法测出冒高值，冒冒高观测比较困难，今后应该想

32、办法测出冒高值，冒高观测应该比导高观测更早几天就观测，更重要的冒高高观测应该比导高观测更早几天就观测，更重要的冒高的观测手段和方法。的观测手段和方法。l 导高观测的数目，取决于观测目的要求。如果重点在导高导高观测的数目，取决于观测目的要求。如果重点在导高值，那么应该准确预计导高上限，将钻孔布置在测试导水裂隙值，那么应该准确预计导高上限，将钻孔布置在测试导水裂隙带上界面的位置上。带上界面的位置上。l 这次观测共施工观测钻孔这次观测共施工观测钻孔19个，其中采前对比孔个，其中采前对比孔5个。采后个。采后导高观测孔导高观测孔14个，在个，在14个采后导高观测孔中，仰斜孔和俯斜孔个采后导高观测孔中，仰

33、斜孔和俯斜孔各是各是7个。个。l 从必要性和经济性来说，采前孔偏多，两个观测剖面需要从必要性和经济性来说，采前孔偏多，两个观测剖面需要仰斜孔和俯斜孔，一般仰斜孔和俯斜孔，一般24个就可以；采后的个就可以；采后的 俯斜孔也偏多，俯斜孔也偏多，两个观测剖面只需要两个观测剖面只需要24个。个。l 但是，从资料的丰富性和可靠性角度而言，观测孔数增加但是，从资料的丰富性和可靠性角度而言，观测孔数增加对于提高观测成果的可靠性来说是有利的。对于提高观测成果的可靠性来说是有利的。第四章第四章 软岩地层覆岩导水裂软岩地层覆岩导水裂隙带发育规律分析隙带发育规律分析 4.1 采场覆岩导水裂隙发育的一般规律采场覆岩导

34、水裂隙发育的一般规律 裂隙带处于冒落带之上。现场实测表明，裂隙带内，裂缝裂隙带处于冒落带之上。现场实测表明，裂隙带内，裂缝的形式及其分布有一定的规律性。无论是在缓倾斜煤层还是在的形式及其分布有一定的规律性。无论是在缓倾斜煤层还是在急倾斜煤层的条件下，一般是发生垂直或近于垂直层面的裂缝急倾斜煤层的条件下，一般是发生垂直或近于垂直层面的裂缝，即断裂（岩层全部断开）和开裂（岩层不全部断开）。，即断裂（岩层全部断开）和开裂（岩层不全部断开）。 岩层断裂和开裂的发生与否及断开程度，除取决于岩层所岩层断裂和开裂的发生与否及断开程度，除取决于岩层所承受的变形性质和大小外，还与岩性、层厚及其空间位置有密承受的

35、变形性质和大小外，还与岩性、层厚及其空间位置有密切关系。靠近冒落带的岩层，断裂严重；远离冒落带的岩层，切关系。靠近冒落带的岩层，断裂严重；远离冒落带的岩层，断裂轻微。如图断裂轻微。如图4.1。 脆性薄层状砂岩会发生断裂，韧性薄层状石灰岩则会发生脆性薄层状砂岩会发生断裂，韧性薄层状石灰岩则会发生弯曲缓慢下沉。弯曲缓慢下沉。 图4.1 导水裂隙带的一般特征 表土层微小开裂区冒落带严重断裂区一般开裂区弯曲带导水裂隙带高度导水裂隙带北皂海域首采面覆岩导水裂隙带的实测北皂海域首采面覆岩导水裂隙带的实测结果为：结果为： 严重断裂区在覆岩严重断裂区在覆岩020m， 一般开裂区在一般开裂区在2030m， 没有明显的微小开裂区。没有明显的微小开裂区。二、导水裂隙带内岩层裂隙发育特征 导水裂隙内的岩层发生的是弯曲断裂，所以导水裂隙一般都垂直于岩导水裂隙内的岩层发生的是弯曲断裂，所以导水裂隙一般都垂直于岩层层面，而且这些裂隙是离散分布的，如图层层面，而且这些裂隙是离散分布的，如图4.3所示。所以井下仰斜钻孔所示。所以井下仰斜钻孔比地面垂向钻孔能穿过更多的导水裂隙。这样导高观测成果更为可靠。比地面垂向钻孔能穿过更多的导水裂隙。这样导高观测成