一种基于压力渗流原理及电磁响应特征的陷落柱探查方法

1.一种基于压力渗流原理及电磁响应特征的陷落柱探查方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)施工钻孔：在巷道迎头按巷道将掘进的方向施工一个钻孔，钻孔深度不小于100m；(2)钻孔孔口端封孔：在已施工好的钻孔中预留一注水管，注水管长度不小于50m，然后在距钻孔开口处后端25～35m位置封孔；(3)向钻孔内高压注水：将注水管接上阀门、流量表和压力表，然后接上高压水泵，打开高压水泵以不小于10MPa的压力向钻孔内注水，具体压力数值根据岩层的强度和地应力的大小确定；(4)瞬态电磁场实时监测：注水的同时进行瞬态电磁场的实时监测，瞬态电磁场监测与注水过程同步进行，通过电磁场响应幅值与方位的解译，追踪注入水在煤岩体中的流动轨迹，通过力学及地球物理耦合方法，准确判定陷落柱的形态、方向及其充水性；(5)水流量、压力变化观测：注水过程中流量表和压力表的示数变化，绘制相应的曲线图；(6)参数计算：根据以上资料，首先得到试验段的透水率：试验段透水率采用下式计算：式中，q为试验段的透水率，Lu；L为试验段长度，m；Q为试验段孔壁渗漏流量，L/min；P为试验段压力，MPa；同时，可以计算：式中，K为岩体渗透系数，m/d；Q为压入流量，m 3 /d；H为试验水头，m；L为试验段长度，m；r 0 为钻孔半径，m；根据公式(2)计算出的岩体渗透系数K；(7)判定是否有陷落柱：如果流量表示数突然增大，同时压力表示数突然减小，表明前方存在陷落柱，停止注水，通过钻孔进行探查及注浆治理；如果注水过程中流量表示数变化不大，压力表示数保持不变，表明前方为完整岩层，不存在陷落柱；(8)陷落柱治理：当探测到存在陷落柱时，卸去注水设备，进一步利用该钻孔对陷落柱进行探查，并将注水管作为注浆管，对陷落柱进行注浆治理。 2.根据权利要求1所述的一种基于压力渗流原理及电磁响应特征的陷落柱探查方法，其特征在于，所述步骤(2)中距钻孔开口处后端30m位置封孔。 3.根据权利要求1或2所述的一种基于压力渗流原理及电磁响应特征的陷落柱探查方法，其特征在于，所述步骤(2)中封孔采用化学浆液、水泥浆加水玻璃或采用物理方法封孔。 4.根据权利要求1所述的一种基于压力渗流原理及电磁响应特征的陷落柱探查方法，其特征在于，所述步骤(5)中流量表和压力表同时观测。