一种钻孔封闭质量分类评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于矿井生产领域，尤其设及一种钻孔封闭质量分类评价方法。
【背景技术】
[0002] 封闭不良钻孔是导致煤矿突（涌）水事故的一个重要影响因素。在不同历史时期 施工的钻孔，由于各种原因导致一些钻孔存在封闭质量问题，给煤矿开采带来了重大隐患。 该些封闭不良钻孔都穿过了不同的含水层，比较均匀地分布在整个井田内，对矿井生产构 成潜在威胁。
[0003] 封闭不良钻孔对矿井生产的影响主要表现在；（1)未封或封闭质量不好的钻孔， 可成为含水层间水力联系的通道，各含水层可直接通过该些钻孔发生水力联系；（2)封闭 质量不好的钻孔在自然状态下可能不导水，但由于采动和矿井排水影响，有可能使封闭不 良钻孔受扰动而成为导水钻孔。
[0004] 如果钻孔的封闭质量不合格，就可能存在安全的隐患，因此为保证煤矿安全高效 的生产，研究一种针对钻孔的封闭质量进行分类评价的方法是非常必要的，该研究方法在 钻孔实际封孔信息的基础上，从钻孔的封孔材料用量和封闭段距两个不同的方面对钻孔的 封闭质量进行分类评价，然后结果两方面的评价结果综合分析，全面评估各个钻孔对煤层 开采的影响程度，最后得出钻孔封闭质量分类评价结果，确保了安全生产，可为煤矿封闭钻 孔的调查及治理提供可借鉴的经验。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种钻孔封闭质量分类评价方法，旨在全面评估各个钻孔 对煤层开采的影响程度，确保安全生产。
[0006] 本发明是该样实现的，一种钻孔封闭质量分类评价方法从钻孔封孔材料的用量 和钻孔封闭段距两个方面分别对钻孔的封闭质量进行分类定量评价，两方面评价结果均合 格则判定为该钻孔的封闭质量合格，否则，则判定其为封闭不良钻孔，具体评价方法为：
[0007] 钻孔封闭材料用量方面的评价主要从钻孔封闭材料的体积和质量两个方面进行 评价，只有钻孔封孔材料的体积和质量计算后都满足钻孔封孔要求，则该钻孔判定为钻孔 封闭材料用量充足，否则，则判定为钻孔封闭材料用量不足，所述的钻孔封闭材料的体积指 的是钻孔封闭材料中水泥、砂浆的体积，封闭材料的质量指的是钻孔封闭材料中水泥的质 量。
[000引钻孔封闭段距方面的评价是根据钻孔的封孔资料计算出钻孔实际封闭高度H自， 再根据实际数据计算出煤层顶板保护层厚度和开采煤层导水裂隙带高度，两者之和为钻孔 的理论封闭高度Ha，将两者进行比较，若〉Ha，判定为该钻孔的封闭段距合格，否则，则 判定为该钻孔封孔段距不足。
[0009] 进一步，钻孔封闭质量的分类评价即钻孔封闭材料用量和封闭段距两方面分别进 行评价，最后通过综合分析两个方面的评价结果得到钻孔的封闭质量评价结果，有W下5 中不同的情况：
[0010] 1)钻孔封闭材料的用量合格，封闭段距合格，则钻孔封孔质量评价结果判定为合 格；
[0011] 2)钻孔封孔材料用量和封闭段距均不合格，则钻孔封孔质量评价结果判定为不合 格；
[001引如钻孔封孔材料用量合格，封闭段距不合格，则钻孔的封孔质量评价结果判定为 不合格；
[0013] 4)钻封孔材料用量不合格，封闭段距合格，该种情况下，需要在现有封孔用料的基 础上重新计算钻孔的实际封闭段距，如果重新计算所得的封闭段距仍然是合格的，则该钻 孔封孔质量的评价结果判定为合格，反之判定为不合格；
[0014] 5)若钻孔封闭材料用量和封闭段距评价两方面中有一方面是由于数据不足无法 评价的，而另一方的评价结果是不管合格与否，均由于数据不足而无法进行综合评价，则该 钻孔的封闭质量的评价结果判定为不合格。
[0015] 进一步，钻孔封闭段距范围内的理论体积V用公式计算，式 中：
[0016] 化一一钻孔封闭段距范围内的理论体积，m3;
[0017] y 一一超径系数，视地层和孔内情况取；
[001引 D--钻孔理论直径，m;
[0019] H--封孔段距，m;
[0020] 钻孔封闭实际所用水泥砂浆的体积计算用公式=mi+言计算，式中;
[0021] V浆一一钻孔封闭实际所用水泥砂浆的体积，m3;
[002引 mi、m2、m3--分别为水泥、砂子、水的质量，kg ;
[0023] Y一一为水泥砂浆混合后的相对密度； / // ^
[0024] 理论所需的水泥量计算用公式= d 4 xw计算，式中； K H )
[0025] Ml一一理论所需水泥用量，kg;
[0026] Hd-一封孔段底部埋深，m ;
[0027] H。一一封孔段顶部埋深，m ;
[002引 M--每袋水泥的质量，kg ;
[0029] H一一每袋水泥的封闭深度，m。
[0030] 进一步，钻孔的实际封闭高度值用公式H^= Hd-H。计算，式中：
[003U H实一一实际封闭高度值，m;
[003引 Hd-一煤层的顶板埋深，m;
[0033] H。一一钻孔封孔段顶端深度，m ;
[0034] 保证煤层开采安全实际所需要的煤层顶板保护层厚度按公式巧计算，式 Ts 中：
[0035] Hb-一煤层顶板保护层厚度，m ;
[0036] P--保护层顶部承受的水压值，MPa ;
[0037] Ts--突水系数； lOOT/U
[003引开采煤层导水裂隙带高度按公式///, = 1 -2计算，式中: 1 .(iZM +3.6
[0039] 也一一导水裂隙带高度，m ;
[0040] M--煤层采厚，m;
[0041] 理论的封闭高度值相=Hb+Hii。
[0042] 效果汇总
[0043] 本发明在钻孔实际封孔信息的基础上，从钻孔的封孔材料用量和封闭段距两个不 同的方面对钻孔的封闭质量进行分类评价，然后结合两方面的评价结果综合分析，全面评 估各个钻孔对煤层开采的影响程度，最后得出钻孔封闭质量分类评价结果，确保了安全生 产，可为煤矿封闭钻孔的调查及治理提供可借鉴的经验。
【附图说明】
[0044] 图1是本发明实施例提供的钻孔封闭质量分类评价方法流程图。
【具体实施方式】
[0045] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及