综合物探技术在工作面地质预报中的应用北大核心

为解决地面物探方法在矿井地质构造和水文地质勘查中分辨能力不足的问题,了解综采工作面内小型断裂构造的发育情况及导水特征,采用综合矿井物探方法对同一工作面进行地质预报研究。先后在同一工作面内的2条巷道,采用透射法槽波地震勘探技术和无线电波透视法对长1050 m、宽195 m工作面内的隐伏断层、陷落柱进行了双边精细勘探,获得了槽波地震速度分布和无线电波透视衰减系数成果;利用矿井瞬变电磁法对工作面内的含水构造进行了精细勘探,获得了工作面视电阻率成果;结合已知地质信息,对3种矿井物探方法圈定的物探异常进行了综合解释和可靠性分析,最终解释了隐伏断层3条,含水区5处,已知的2个陷落柱暂未导水,但是陷落柱附近存在低阻含水区,在采掘过程中存在导通的可能性;揭露的中小构造均有物探异常显示,勘查结果经矿方钻探和采掘验证,验证率达到80%。研究表明:矿井物探由于距离地质目标体较近,且可以充分利用工作面两侧巷道进行单一方法的双边联合探测,因此可以实现断距小于2 m的中小断层的精细勘探,但是单一矿井物探方法解释推断的物探异常区往往受方法本身及工作环境的影响出现一定的偏差;根据地质任务及地质目标体的物性差异,选择多种合适的矿井物探方法进行联合探测,结合地质资料进行多参数综合解释,可实现矿井中小地质异常体的有效探测。     

矿井瞬变电磁法在水害超前探测中的应用

分析了矿井瞬变电磁法在水害超前探测中的地质效果,并系统介绍了矿井瞬变电磁法探测的地球物理特征、基本原理、井下干扰特性,以及装置参数设计的选择原则。以峰峰矿区黄沙矿2106工作面运料巷探测为例,通过物探资料圈定的低阻异常区域经打钻验证,说明该物探方法的地质解释成果准确可靠,可为矿井防治水工作提供有效的技术支持。     

矿井瞬变电磁法在煤矿中的探测方法及异常特征分析

基于矿井瞬变电磁原理,分析了固定平移法、转换角度法、综合法等矿井瞬变电磁探测工作方法及其适用范围。通过实例研究了断层裂隙水、充水陷落柱、采空区积水、导水裂缝带等矿井瞬变电磁探测异常特征,结果表明:矿井瞬变电磁对各个含水异常体的反应较为明显,且呈现出不同的异常特征。通过矿区井下含水构造实地探测和井下巷道超前探测跟踪试验,研究了瞬变电磁探测的准确率,统计得出矿井瞬变电磁整体探测成功率约为86.2%,是井下比较实用的探测水害的物探方法。     

煤矿隐蔽灾害井下精细探测技术方法与优化

为了预测煤矿掘进工作面和采煤工作面附近区域的含水体、采空区或构造等地质异常体,采用瞬变电磁法、直流电法、瑞利波法、反射波法、音频电透视法和无线电波法等6种井下探测技术,通过井下数据采集、处理和反演计算,形成可视化图件,来解释矿井含水体、采空区及构造等地质异常体的范围和位置特征,建立了一套适合煤矿采掘过程中井下物探动态监测水害的技术方法。结果表明:对于掘进工作面,采用瞬变电磁法或直流电法可以较好地超前跟踪探测前方各类含水体;采用瑞利波法或反射波法可以较好地超前跟踪探测前方边界明显的构造、采空区等地质异常体;对于采煤工作面,采用瞬变电磁法或音频电透视法可以较好地探测采煤工作面区域各类含水体;采用无线电波透视法可以较好地探测采煤工作面区域构造等地质异常体;对于已掘巷道,采用瞬变电磁法或矿井直流电法可以较好地探测巷道区域各类含水体;采用瑞利波法或反射波法可以较好地探测巷道区域边界明显的构造、采空区等地质异常体。     

煤矿掘进巷道地震反射波超前探测技术及应用

矿井巷道掘进过程中遇到的断层、陷落柱、破碎带等地质异常体,会直接影响掘进施工效率,同时会给矿井的安全生产带来极大的威胁。采用地震反射波法进行井巷超前探测,能够对掘进坑道前方断层构造及其异常界面的位置进行较准确的预报。在分析反射波法超前探测数据采集及处理解释方法的基础上,结合井下掘进巷道探测实例,介绍了地震反射波法超前探测应用成果。     

矿井构造研究现状与发展趋势

综述了我国在矿井地质构造理论、研究思路与方法、煤层流变和煤体显微构造、构造煤结构-成因、构造定量评价、构造预测技术等方面的主要研究进展.剖析了制约矿井构造研究的一些认识误区及其带来的负面影响.提出了矿井构造学科发展的总体思路,指出构造理论创新和提高中小型构造的预测精度与准确性是矿井构造研究取得突破的两大方向.地质与物探结合、地面探测与井下探测结合、探测技术与地质条件结合、构造精细研究和综合探测配套技术结合、培养地质与地球物理复合型人才是矿井构造研究取得突破的关键.     

矿井超前精细探测技术方法与应用

为了预测煤矿掘进工作面的水害,采用矿井瞬变电磁法、矿井直流电法、矿井瑞利波法、矿井反射波法4种井下超前探测技术。通过井下数据采集、处理和反演计算,形成可视化图件,来解释矿井含水体及构造的范围和位置特征,建立了一套适合煤矿掘进过程中井下物探动态监测水害的技术方法。结果表明:矿井瞬变电磁法可探测掘进工作面正前方、前方顶板、前方底板和前方侧帮含水体;矿井直流电法可探测掘进工作面正前方含水体;矿井瑞利波法(或矿井反射波法)可以探测前方构造及采空区边界。     

矿井瞬变电磁全空间多匝小回线超前探水

介绍了矿井瞬变电磁法全空间探测的基本原理,分析了其在水害超前探测中的地质效果、井下干扰影响因素以及多匝小回线工作装置参数设计,实现围岩与采空区的富水异常区探测,巷道超前隐伏导含水构造预测及含水陷落柱勘查等。现场应用表明:对物探圈定的疑似低阻异常区域经钻探验证,钻探结果与物探判断一致,说明瞬变电磁法地质解释成果准确可靠,可为矿井防治水工作提供有效的技术支持。     

煤矿含水异常体矿井综合物探方法及应用

为实现对煤矿含水异常体的井下精细化探测,基于煤矿含水异常体类型划分及特点分析,研究了矿井物探方法特点及适用条件,并结合综合物探应用案例进行了分析。结果表明:煤矿含水异常体可分为突水水源和导水通道2大类;煤矿含水异常体精细综合物探应采用2种或2种以上的物探方法,做到地震类方法与电磁类方法相配合、同类物探方法相补充;矿井物探方法主要分为矿井电磁类方法和矿井地震类方法,矿井综合物探勘查可以按掘进头超前探测、工作面内部探测、顶底板探测进行分类,应根据含水异常体类型和特点选择适合的矿井综合物探方法;案例表明了综合物探具有良好的应用效果。     

矿井综合物探技术在隐伏含水构造超前探测中的应用

为了准确探测煤矿掘进工作面前方隐伏含水构造,采用矿井远距离声波超前探测法和直流电法的综合物探技术,对焦作煤业集团赵固二矿掘进巷道隐伏含水构造进行了超前探测,结果表明:远距离声波超前探测法可以较好地探测掘进工作面前方隐伏地质构造异常体的位置和规模,井下直流电法可以查明构造异常体的富水性,综合利用这两种物探技术能够做到取长补短、对比验证,可在提高预报准确率的同时兼顾构造探测和富水性探测。     

解决资源危机矿山的策略与方法

随着21世纪工业的快速发展，人们对矿产资源的需求日益扩大，然而我国一大批矿山却面临着严重的资源危机，致使危机矿山提上了议事日程。解决危机矿山的根本是加大矿山周边和矿山深部的找矿工作。而使这一工作能取得成效，必须加强基础地质、资源勘查理论与方法的研究，必须得到政府的大力支持；另外积极引进外资可以弥补资金不足且有利于新技术、新方法的应用与推广；开展数字矿山也是一个有益的补充。     

国内煤矿矿井水处理技术研究现状

煤矿矿井水是一种重要的水资源.由于不同矿山的地质条件等因素变化很大,矿井水的杂质成分与含量也有很大差异.通过查阅大量文献,并结合实验室研究工作,对国内煤矿矿井水的处理技术现状进行了综述.     

矿山设计与企业经济效益

论述了在社会主义市场经济条件下,矿山设计如何从地质储量、矿山生产规模、基建期及达产期、劳动生产率、综合利用等方面优化设计方案,为改善企业经济效益发挥重要作用。     

矿山开采与居民住宅建设冲突分析及对策研究

矿山开采是国民经济发展的基石,然而由于开采区及周边有大量居民居住,居民住宅建筑正常使用以及居住条件改善愿望与矿山开采的冲突是国土资源与地方政府部门面临的重要问题之一。综合分析了目前我国矿山开采区与周边住宅建设之间的主要冲突表现形式,剖析了冲突的原因,最后提出了缓解冲突的对策,可为矿山开采与居民住宅建设协调发展提供参考。     

国家能源集团智能矿山建设实践与探索

介绍了国家能源集团智能矿山建设历程,并从智能矿山的规划研究、煤矿业务标准化、管控系统智能化、综采工作面智能化、掘进工作面智能化、主运系统智能化、辅助运输系统智能化等方面,详细阐述了国家能源集团在榆家梁煤矿、大柳塔煤矿、上湾煤矿、锦界煤矿和准能集团露天煤矿进行智能矿山建设的实践以及良好的应用效果;针对智能矿山建设实践中存在的问题,提出智能化工作面建设、煤矿机器人研发、智能选煤厂、露天煤矿用智能卡车等集团智能矿山建设的目标任务。     

论数字矿山

就数字矿山和数字化矿山,数字矿山与自动化矿山、无人开采矿山的概念进行了探讨,在此基础上明确了数字矿山是以矿山信息综合集成、共享利用与可视化表述为主要特征,其基本标准是在矿山现有生产工艺环节、装备水平的前提下,以网络为手段,实现信息存储、传输、表达和深加工,为生产优化、决策提供依据.同时,阐述了建设数字矿山的必要性、重要意义和冶金数字矿山建设的内容,明确了冶金数字矿山建设的方向.     

金徽矿业郭家沟铅锌矿智能矿山系统建设

我国正处在矿业3.0向矿业4.0转型的重要时期，推进绿色矿山和数字化矿山建设已成为矿业转型升级的必由之路。本文以金徽矿业郭家沟铅锌矿为研究对象，将移动互联网、物联网、云计算、大数据技术、虚拟化技术等信息技术应用于矿山的生产及管理过程中，对矿山地质板块、采矿板块、安全管控等方面进行了智能化升级改造，实现了矿业开发互联化、物联化、数字化、感知化和智能化，从而确保矿山安全生产，提高矿山生产效率，最终实现无人矿山、安全矿山、智慧矿山。取得了明显的经济、社会效益的同时，也为同类型矿山进行智能化升级改造提供了参考和借鉴。     

金属矿山地理信息管理系统数据库建设

矿山地理信息系统(Mine Geographic Information System,MGIS),是实现矿山信息化的最重要的工具之一,是实现数字矿山的重要载体,而矿山信息管理数据库正是此载体的核心。矿山信息具有复杂性、海量性、异质性、不确定性和动态性及多源、多精度、多时相和多尺度特征。利用地理信息系统的开发思想与工具,结合金属矿山实际项目,依托数据库设计理论与方法,详细分析并构建了基于金属矿山的生产数据库,完成了金属矿山地理信息系统生产信息管理部分模块功能的构建。     

三论数字矿山——借力物联网保障矿山安全与智能采矿

在简要总结我国数字矿山建设成效的基础上,梳理了数字矿山内涵及其不同理解,讨论了自动采矿、遥控采矿、矿山物联网、感知矿山、智能采矿等相关概念及其与数字矿山的联系。结合采矿科技进步,采用数字化、信息化与自动化3条主线对数字矿山等概念进行了矩阵描述。指出：数字化、信息化、自动化是智能采矿的3项关键技术,数字化与信息化相辅相成,共同支撑矿山自动化;数字矿山是感知矿山与智能采矿的基础,感知矿山是智能采矿的保障。以当前煤矿安全避险六大系统建设和金属矿无人采矿系统技术发展为例,明确了数字矿山借力物联网的新任务。并面向矿山安全与智能采矿,分析提出了“十二五”期间数字矿山的5个主攻方向,即数字矿山集成平台、采矿模拟仿真系统、露天矿全自动化系统、井下定位与导航技术、采场环境智能感知技术。     

软弱围岩工作面回撤过程中顶板运移规律研究

为了研究软弱围岩条件下综采工作面回撤过程中顶板运移规律,通过对昌汉沟矿综采15104工作面约80m末采区和回撤通道19d的现场矿山压力监测,详细记录了支架与围岩在工作面回撤前与回撤时的压力分布情况,以及矿山压力显现规律。根据理论分析计算,得出了在软弱围岩工作面回撤过程中顶板运移规律,对指导实践提供了理论依据。