深部导水通道微震探查规范DB13／T 5549-2022.pdf

ICS 73.020 CCS D 10 13 河北省地方标准 DB 13/T 55492022 深部导水 通道微震 探查规范 2022-02-28 发布 2022-03-31 实施 河北省市 场监督 管 理局 发 布 DB 13/T 5549 2022 I 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标准 化工 作导 则 第1 部分：标准 化文 件的 结构 和起草 规则 的 规定起草。本文件 由河 北煤 矿安 全监 察局提 出并 归口。本文件起草单位：河北煤 炭科学研究院有限公司、河北省矿井微震重点实验 室、河北省矿井物探工程研究中心、河北煤 矿安全监察局、吉林大学 仪器科学与电气工程学院、中煤新集能源股份 有限公司、淮 河能 源(集团)股份有 限公 司、皖北 煤电 集团有 限责 任公 司。本文件主要起草人：贾靖、卢钢、李玉宝、赵立松、傅先杰、牛银海、易晓 峰、汪敏华、段中稳、王 克新、刘 芳亮、高 春芳、武斌、崔 焕玉、李 嘉、刘 艳、陈建 东、张爱 华、王 国举、李 红芳、高生保、尚斌。DB 13/T 5549 2022 1 深 部导水 通道微震 探查规 范 1 范围 本文件 规定 了深 部导 水通 道微震 事件 获取、分 析、识别、治理 效果 评价 的相 关要求。本文件 适用 于利 用微 震监 测技术 探查 工作 面深 部导 水通道 的煤 矿。非煤 矿山 也可参 照使 用。2 规范性 引用 文件 下列文件中的内容通过文 中的规范性引用而构成本 文件必不可少的条款。其 中，注日期的引用文件，仅该 日期 对应 的版 本适用 于本 文件；不 注日 期的引 用文 件，其最 新版 本（包 括所 有的 修改 单）适用于 本文 件。DB13/T 2527-2017 煤 矿 水害微 震监 测数 据采 集规 范 DB13/T 2765-2018 煤 矿 水害微 震监 测数 据处 理规 范 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。煤矿水 害微 震监 测技 术 microseismic monitoring for water disaster in coal mine 在煤矿突水相关的煤矿动 力灾害分析、监测及预警 过程中，通过高灵敏度检 波器感知岩石破裂产生的微小震动，将这些 震动解码为有效的数字信 号，进行微震事件的时空 定位和震源机制研究，表征突 水、构造 活化、围 岩运移 及矿 压显 现等 规律 的一种 物理 监测 技术。来源：DB13/T 2527-2017，3.1，有 修改 3.2 导水通 道 subsurface water diversion channel 存在于采煤工作面底板，空间上有一定规模，能够 沟通开采煤层和下伏含水 层，对工作面回采形成水 害威 胁的 通道。3.3 深部导 水通 道 subsurface water diversion channel in depth 地表埋深大于800m、工作 面底板100m以深发育的原 生或采掘扰动形成的次生 导水通道，包括垂向导水 裂隙 带、陷落 柱、断层等。3.4 微震事 件密 集带 microseismic events intensive development zone 在一定 时段 内，微震 事件 连续密 集发 生的 空间 条带。4 深部微 震事 件获 取及 分析 微震监 测系 统构 建 工作面 微震 监测 系统 构建 应符合DB13/T 2527-2017 的要求。采前微 震事 件获 取 4.2.1 工作面 回采 前，获取 初始 状态下 深部 微震 事件。DB 13/T 5549 2022 2 4.2.2 按照如 下要 求进 行放 水或 注液扰 动，获取 人工 干扰 场微震 事件：a)在工作 面进、回 风顺 槽布 置钻场 施工 下斜 钻孔，目 标层为 工作 面底 板含 水层；b)放水或注液扰动 强度要达 到预设阈值，确 保能够在 含水层及上部岩 层薄弱带 内诱发微震 事件发生。采中微 震事 件获 取 监测回 采扰 动引 发应 力场 变化诱 发深 部薄 弱带 产生 的微震 事件。微震密 集带 确定 4.4.1 按照DB13/T 2765-2018 的 有关要 求，进行 微震 波形 识别、数据 处理、事 件定 位。4.4.2 根据微 震事 件处 理结 果，获 取工作 面深 部含 水层 及上 部岩层 内的 微震 事件 密集 带的空 间位 置及形态。5 深部导 水通 道识 别 微震密 集带 时空 特征 分析 5.1.1 绘制微 震事 件顺 层切 面图、顺巷 剖面 图、垂巷 剖面 图、三 维立 体图。5.1.2 结合钻 孔注 液事 件波 形分 析，确 定与 水运 动及 导水 通 道形成 相关 的微 震事 件的 波形特 点及 震源参数 组合，筛 选、形成 相关事 件集 合。5.1.3 分析事 件集 合时 空展 布及 演变特 征，确定 微震 密集 带空间 形态、位 置及 演变 趋势。5.1.4 分析微 震事 件密 集带 在空 间上与 回采 工作 面、主要 含水层 与物、钻 探及 生产 揭露薄 弱带 的 位置关系，确 定是 否为 导水 通道。5.1.5 利用聚 类分 析方 法，设定 导水通 道事 件相 关阈 值对 原始数 据信 息进 行约 束和 过滤，得出 微 震事件的 时空 分布 特征。具 体步骤 如下：a)建立工 程文 件；b)导入工 程图 形；c)导入目 标时 间段 的微 震数 据文件；d)设置与 导水 通道 相关 的震 源参数 组合；e)选定分 析空 间范 围；f)设置聚 类方 法；g)计算生 成分 析图 表；h)得到微 震事 件时 空分 布规 律。导水通 道类 型及 危险 性确 定 5.2.1 分析微 震密 集带 空间 形态，确定 导水 通道 类型：a)铅垂向 不规 则展 布、微震 事件空 间分 布均 一性 差，为深部 隐伏 导水 裂隙 带；b)铅垂向 柱状 展布、微 震事 件密集 或平 面上 呈环 形分 布，为 导水 陷落 柱；c)倾斜板 状展 布，为导 水断 层；d)两种以 上形 态组 合存 在，为组合 型通 道。5.2.2 分析导 水通 道垂 向发 育特 征及变 化，确定 导水 通道 是否存 在突 水风 险及 风险 大小：a)导水通 道与 深部 强含 水层 沟通，存在 突水 风险；b)导水通 道顶 部接 近工 作面 底板采 动破 坏范 围，突水 风险加 大；c)伴随工作面不断 推进，导 水通道顶部不断 抬升并与 工作面底板采动 破坏范围 沟通，临界 突水。6 深部导 水通 道治 理监 测与 效果评 价 对工作 面深 部隐 伏导 水通 道注浆 加固 过程 进行 监测。对注浆前后隐伏导水通道 范围内微震事件发育密度 及空间位置进行对比分析，评价注浆效果。DB 13/T 5549 2022 3 回采过 程中 对微 震事 件发 育层位 及与 导水 通道 空间 位 置关 系进 行动 态分 析，对 注浆工 程是 否 局部失效 及工 作面 回采 安全 性进行 评价。