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《陜西煤炭雜志》2014年第二期

1物探儀器井下探測(cè)應(yīng)注意的問(wèn)題

井下探測(cè)應(yīng)注意的問(wèn)題:①下井前要對(duì)儀器進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保儀器有足夠的電量;②儀器為防爆產(chǎn)品，不得在井下拆卸修理，在有淋水、滴水的場(chǎng)所使用應(yīng)采取防水措施;③儀器嚴(yán)禁強(qiáng)烈震動(dòng)，碰撞，直接淋水，用完后應(yīng)清潔;④瑞利波探測(cè)時(shí)要避免各種井下震動(dòng)作業(yè)，高分辨電法探測(cè)時(shí)要避免刮板運(yùn)輸機(jī)、皮帶、電機(jī)等機(jī)電設(shè)備運(yùn)行，以減少震動(dòng)和電磁場(chǎng)對(duì)勘探的干擾，獲取真實(shí)可靠的物探資料;⑤事先對(duì)擬探測(cè)地點(diǎn)地質(zhì)情況及現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境進(jìn)行了解和分析，以提高井下施工工作效率。

2礦井應(yīng)用實(shí)例

2．1張村煤礦四-11050掘進(jìn)工作面該工作面是張村煤礦首個(gè)綜采工作面，位于四3煤首采區(qū)東翼，西臨四五煤軌道上山，東距井田邊界380m，北臨F47斷層，南臨四-11030工作面，采面東南距小窯采空區(qū)較近(40m左右)。采面的主要水患為小窯采空積水，該采面風(fēng)巷掘進(jìn)620m時(shí)與小窯采空區(qū)掘透，造成突水事故。為保證采面安全，機(jī)、風(fēng)兩巷均后退準(zhǔn)備提前圈定采面。需解決以下問(wèn)題:①切眼掘進(jìn)中要做好超前探放水工作;②探明機(jī)巷掘進(jìn)中斷層在采面內(nèi)的延展位置，為該采面是否上綜采提供依據(jù);③采面圈出后，要進(jìn)行綜采前防治水工作論證，確保張村煤礦首個(gè)綜采工作面的安全、順利回采。瑞利波探測(cè)斷層的結(jié)果:①由瑞利波探測(cè)儀探斷層結(jié)果圖可知，四-11050機(jī)巷外切眼以里185m處探測(cè)點(diǎn)，向采面內(nèi)延伸50m左右有一相對(duì)異常反映，推測(cè)可能是斷層尖滅區(qū)，后根據(jù)巷探結(jié)果50m處為斷層尖滅區(qū)，斷層延伸至此，物探結(jié)果與實(shí)際吻合;②切眼貫通后，通過(guò)物探和鉆探方法對(duì)采面切眼東段進(jìn)行了探測(cè)，由11050風(fēng)巷切眼處物探超前探水結(jié)果圖可以看出，11050風(fēng)巷切眼以東25m處，有一個(gè)3m左右的視電阻率低值異常段，該處距透水點(diǎn)位置(620m)15m。分析認(rèn)為，590～600m處為巷道嚴(yán)重冒落段，老空區(qū)積存的靜水量已經(jīng)放完，少量滲水流經(jīng)巷道嚴(yán)重冒落段時(shí)，被冒落的煤巖所阻擋而有少量積存，故該處有視電阻率低值異常反映，該分析結(jié)果與實(shí)際情況吻合;③由11050機(jī)巷切眼處物探超前探水結(jié)果圖可以看出，11050機(jī)巷切眼以東18m、25m、36m處有3處小范圍低阻異常段，根據(jù)已知情況，該幾處異常為頂板滴水位置，切眼以東56m范圍內(nèi)不存在較大范圍水體異常。根據(jù)物探結(jié)果，得出如下結(jié)論:四-11050切眼以東50m范圍內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大范圍水體異常，因此，切眼以東50m內(nèi)不存在小窯采空區(qū)。后經(jīng)鉆探驗(yàn)證，該結(jié)論正確。物探資料為采面防治水設(shè)計(jì)提供了資料保證。

2．2庇山煤礦二-11091采煤工作面該采面是庇山煤礦首個(gè)綜采工作面，掘進(jìn)時(shí)發(fā)生過(guò)底板突水現(xiàn)象，機(jī)巷突水處水壓0．94MPa，突水量90m3/h。另外，該采面切眼以東存在一斷層，落差15～30m，有導(dǎo)通底板灰?guī)r水的可能性。需解決的問(wèn)題:①探明斷層距離切眼的位置，防止發(fā)生斷層透水;②探測(cè)采面兩巷底板水情況及其導(dǎo)水通道，為制定治理底板水方案提供依據(jù)。物探過(guò)程及結(jié)果:①該采面機(jī)風(fēng)巷底板水探測(cè)采用了三極測(cè)深、對(duì)稱四極等方法，對(duì)機(jī)、風(fēng)巷、切眼全段進(jìn)行了物探，圖1為機(jī)巷物探部分結(jié)果、圖2為切眼結(jié)果;②由物探剖面圖1可看到，8#～9#測(cè)點(diǎn)之間明顯存在視電阻率低值異常段。實(shí)際情況為，在該采面機(jī)巷J12導(dǎo)線點(diǎn)(物探8#～9#測(cè)點(diǎn)之間)處出現(xiàn)了底板涌水現(xiàn)象，水壓0．94MPa，水量90m3/h;③由切眼物探圖2可看到，24#、25#測(cè)點(diǎn)附近底板下較近距離范圍內(nèi)均存在低視電阻率異常體，25#測(cè)點(diǎn)是距機(jī)巷切眼最近(12m左右)的一個(gè)點(diǎn)。事實(shí)上，物探工作結(jié)束后10d左右，切眼中段出現(xiàn)底板涌水現(xiàn)象，涌水量約10m3/h。探測(cè)結(jié)果為該采面回采前底板水防治方案的制定提供了依據(jù)。切眼綜合探測(cè):①切眼東F54斷層瑞利波探測(cè)結(jié)果圖上顯示，在探測(cè)點(diǎn)東25m和70m處有兩個(gè)異常突出反映，根據(jù)已知資料，70m處的異常與斷層位置基本吻合，25m處的異?？赡苁荈54斷層的伴生斷層或其它地質(zhì)體界面;②由庇山煤礦直流電法斷層探測(cè)結(jié)果圖可知，探測(cè)迎頭前60m處有一高值異常反映，根據(jù)直流電法以往探測(cè)結(jié)果，較突出的高值異常往往對(duì)應(yīng)有不導(dǎo)水的斷層，因此推斷為該高值異常段很可能是F54斷層的位置，圖上也沒(méi)有視電阻率低值異常，因此推斷，該斷層不含水;③直流電法和瑞利波對(duì)F54斷層的聯(lián)合探測(cè)結(jié)果顯示，該斷層在探測(cè)點(diǎn)附近段不含水，斷層距切眼的最近距離60m，斷層走向也稍有變化，切眼東所留設(shè)隔水煤柱能夠起到防止該斷層導(dǎo)通二煤底板灰?guī)r水的作用。

2．3探測(cè)效果分析探測(cè)效果:①在煤厚大于2m、且煤巖層起伏較穩(wěn)定條件下，瑞利波探測(cè)煤層中斷層效果較明顯，有效探測(cè)距離可達(dá)到80m;②高分辨電法在煤(巖)巷掘進(jìn)中超前探水效果明顯，探測(cè)結(jié)果正常段沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一次出水現(xiàn)象，探測(cè)結(jié)果異常明顯段大多出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象，物探結(jié)果異常相對(duì)較小段常為煤巖層起伏變化大或煤層變薄區(qū);③高分辨電法和瑞利波物探結(jié)果對(duì)礦井地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作的準(zhǔn)確性起到了很好的指導(dǎo)作用;④通過(guò)一段時(shí)間的物探總結(jié)，在物探正常范圍內(nèi)，可以減少鉆探工作量甚至取消鉆探，從而達(dá)到節(jié)約探水材料資金、增加生產(chǎn)時(shí)間、提高生產(chǎn)效率的目的;⑤該項(xiàng)目的成功試驗(yàn)，對(duì)其它礦井的地測(cè)、防治水工作具有指導(dǎo)和借鑒價(jià)值，可以在同類條件礦井推廣應(yīng)用。

3結(jié)語(yǔ)

兩種探測(cè)方法在瑞平公司張村煤礦及庇山煤礦的成功應(yīng)用，對(duì)兩礦的采掘生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。提高了礦井生產(chǎn)中水文地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，避免了采掘工程的盲目性，縮短了采面的投產(chǎn)日期;根據(jù)物探結(jié)果，進(jìn)行有目的的探放水、探斷層工作，可減少鉆探工作量，節(jié)約資金投入;提高了礦井技術(shù)工作含量和安全生產(chǎn)系數(shù)，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著

作者：錢亞賓單位：平頂山市瑞平煤電有限公司