基于TRT的金属矿山巷道施工超前地质预报——以安徽徐楼铁矿为例

在矿山巷道施工过程中,超前地质预报是减轻地质灾害的重要手段。本文介绍了TRT系统探测原理和方法,并讨论了TRT超前地质预报系统在金属矿山巷道施工中的应用前景。以徐楼铁矿巷道为例,结合掌子面素描法和矿区地质资料,分别对-205 m和-217 m水平出矿巷道进行了TRT超前探测和解译。通过对两个巷道的探测结果进行检验,预报准确率分别为70.0%和68.2%。TRT预报系统对于金属矿山巷道节理裂隙、软弱蚀变带、溶洞、矿体等具有良好的预报效果,可为巷道施工方案和安全措施的制定提供重要依据,并显著提高巷道施工进度。     

地质雷达在井巷掘进超前地质预报中的应用

以龙塘沿铁矿为依托,对开拓掘进巷道进行了地质雷达超前探测,通过对探测信号的处理分析,分别对破碎带、富水区域、软弱围岩以及矿岩分界面进行了预报,并进行开挖验证。对各种不良地质情况的地质雷达信号特征进行了分析,初步总结井下地质雷达探测信号解释规律,并对金属矿山井下常见的干扰信号进行了分析。研究结果表明地质雷达可较好分辨不同类型的不良地质体,可在井下巷道超前地质预报中推广应用。     

井下铁矿巷道掘进工作面超前预警探测

金属矿山井下巷道施工过程中掌子面前方的地质条件复杂多变,尤其存在采空区或含水采空区时,安全危害极大。为保障矿山开拓巷道施工安全高效,进行相关的超前预警探测研究显得非常重要。为此,利用最新型的瞬变电磁法测量设备,使用自制多匝-超多匝重叠小回线测量装置,采用扇形布点的数据采样方式,运用多种数据处理解译方法,在井下铁矿-10 m中段掘进巷道掌子面前方成功发现含水破碎带和遗留老旧采空区。其成果表明井下瞬变电磁法可以实现金属矿山掘进巷道掌子面的超前预警探测,为金属矿山安全生产提供技术保障。     

金属矿山巷道施工技术发展动向

着重总结近十几年来金属矿山水平巷道施工经验,介绍了一些主要工程的施工实践,反映出了金属矿山巷道掘进与支护技术水平及其机械化新进展。通过分析研究,提出了今后金属矿山巷道施工的发展方向,认为钻爆法仍是今后一段时间内主要施工方法,应从掘进工艺、设备、钻爆技术等方面进一步完善,形成机械化作业线;还应该积极加强平巷联合掘进机的研究;还必须加强巷道施工技术的理论研究.     

TRT层析扫描超前预报系统在西石门铁矿深部开拓中的应用

介绍了TRT层析扫描超前预报系统的基本原理、系统工程布置、数据采集分析的基本方法、超前预报的过程管理;分析了TRT技术在巷道超前预报中的应用价值。作为一种新型的地质预报方法,具有轻便简捷、干扰施工小,费用低的优点,对含水、破碎岩石构造,民采空区、巷道等能够做出相对准确的超前预报。     

基于多维联系云的巷道围岩稳定性

为提高地下金属矿山巷道围岩稳定性评估的准确性,有效分析处理具有随机性、模糊性特征及多指标因素之间交互影响的复杂性问题,根据工程实际,选取5个典型影响因素,构建了围岩稳定性评价体系,运用区间层次分析法（Improved AnalyticHierarchyPwcess,IAHP）和改进独立性权重法（Improved Criteria importance Though Intercrieria Correlation,ICRITIC）分别计算指标主、客观权重,基于博弈论思想,确定指标最优综合权重,结合多维联系云模型理论,建立了地下金属矿山巷道围岩稳定性综合评价模型。以国内14条典型巷道工程为样本数据进行检验,并与模糊综合、未确知测度两大模型的判别结果及实际情况进行对比。最后,将模型应用到某金矿巷道围岩稳定性实例分析与评估中。研究结果显示,基于博弈论-多维联系云的地下金属矿山巷道围岩稳定性评估结果与现场调查结论完全一致,验证了本模型在巷道围岩稳定性评价方面具有可行性和有效性,可以为地下金属矿山巷道围岩稳定性评估提供一种准确的、可量化分析的新思路。     

浅谈金属矿山巷道支护技术

目前,金属矿山巷道支护主要采用锚杆支护、喷射混凝土支护和钢筋网片加注浆支护等方式。然而,巷道支护技术仍面临着一系列问题,如支护难度大、支护质量难以保证等。针对这些问题,从支护方式、现状、关键技术、应用情况以及未来发展方向几个方面对金属矿山巷道支护进行了分析。当前主要措施包括优化支护方案、加强巷道监测和提高支护人员技术水平等。同时,不断探索新型支护材料和技术,如高分子材料、人工智能监测等,也是未来巷道支护的方向。综上,金属矿山巷道支护在现代化矿山建设和安全生产中的作用不可忽视,未来的发展方向是智能化、绿色环保和多方位协同,提高支护技术水平,优化支护方案,推广新型支护材料和技术,实现安全高效的矿山生产。     

煤矿巷道超前综合物探方法在平朔矿区的应用

针对常规钻探不能全面掌握回采巷道附近地质构造和老空区分布情况的不足,平朔矿区进行了巷道超前综合物探方法试验,分别采用地震映像探测法、TSP超前预报法、双频激电超前预报等方法对4109主、辅巷各位置进行了综合探测。通过分析,初步探明了4109主、辅巷道周围地质构造和老空区分布状况,对指导具体开采活动具有重要意义。     

矿井直流电法超前预报球体构造的初步理论及沙槽实验研究

针对矿井直流电法掘进超前探测技术理论发展不够完善的现状,建立了独头巷道掘进面前方存在球体溶洞时的超前探测数学模型,发展了预报球体溶洞的超前探测理论,探讨了溶洞至掘进面距离、溶洞半径、埋深等参数与视电阻率异常的联系,给出了相应理论曲线或经验公式,并采用沙槽模拟实验对理论进行验证,对完善超前探测的资料解释技术,提高预报准确度具有指导意义.     

矿井瞬变电磁在千米深井下超前探测的应用

该文结合煤矿应用实例,介绍了瞬变电磁法在井下巷道对迎头进行超前水文地质条件探测的施工原理、方法及数据的处理解释,并通过钻探验证,证明了矿井瞬变电磁法的有效性和可靠性,该方法可以准确反映巷道前方水文情况,满足了巷道超前预测预报的要求。     

矿井巷道地球物理方法超前探测研究进展与展望

矿井掘进工作面地球物理方法超前探测要求准确探测巷道前方地质异常体,探测空间小,干扰大,技术要求高。从方法原理、研究现状、技术特点和仪器设备4个方面对地震方法、直流电法、瞬变电磁法、其他物探方法用于超前探测进行了总结。介绍了近几年来地球物理方法在地质构造、岩层含水性超前探测以及仪器研制等方面的最新进展,包括地震精细成像、槽波超前探测、瞬变电磁波场转换与合成孔径、直流聚焦法超前探测、磁共振超前探测、井下陷落柱等超前探测以及全空间反演和联合反演等技术。围绕提高超前探测的精度、分辨率、抗干扰能力和增加探测距离,实现精细探测,提出了掘进工作面地球物理方法超前探测的发展方向,包括完善全空间物理场基础理论、开发新技术新方法以及提高探测精度和分辨率的精细数据处理方法等。探讨了仪器装备要向实时预报、智能化、一体化、防爆、轻便化、抗干扰等方向发展。     

A Review of Geophysical Exploration Technology for Mine Water Disaster in China: Applications and Trends

Geophysical exploration can be effective in detecting and monitoring potential sources of coal mine water in-rushes and underground watercourses. Generally, in-mine seismic, DC resistivity, and transient electromagnetic methods are used for such purposes in China. However, such technologies can be influenced by many factors, such as roadways, fissures in the surrounding rocks, and various secondary conditions. Our review of current geophysical methods and tools concludes that further basic research should be carried out on geophysical field propagation in the whole space, data collection methods, and inversion methods appropriate for the special environment of coal mines. Moreover, borehole and roadway space should be designed to incorporate effective geophysical drilling, cross-hole exploration, drilling–roadway exploration, and roadway–roadway exploration. Future hydrogeophysical exploration research should focus on comprehensive geophysical methods combining multi-field synergistic observations with multi-field data integration and automatic monitoring as well as early warning systems for mine water disasters combining real-time processing and analysis of exploration equipment with Internet of Things technology.     

跟踪直流超前探在黄玉川煤矿的应用

直流电法超前探技术在煤矿安全防治水中应用的十分广泛,由于物探资料的解释是基于由已知到未知的原则,而直流超前探的可用地质资料很少,且关于直流电法超前探的文章多以单次论述,单次的验证情况往往缺乏说服力。对此基于对黄玉川煤矿2条相邻巷道的跟踪超前探测,选取几例较有代表性的探掘对比资料,对该方法的有效性进行论述,并提出几点异常推断时应注意的问题。     

三维电法超前探在巷道掘进水害防治中的应用

介绍了三维电法超前探测技术在煤矿巷道超前探测中的基本原理、勘探方法及应用情况。在实际应用过程中结合探测成果及实际地质资料,对超前探测数据进行三维处理,成功构建超前探数据三维数据体,与其他现有的超前探测方式相比实现了异常体三维可视化,在三维空间对异常体位置及范围进行圈定,提高了超前探测资料的解释精度,充分体现了该技术的实用性和可行性,为矿井水害治理提供了可靠保证。     

深部采场突水构造矿井瞬变电磁法探查理论及应用

在分析深部采场水文地质特征基础上，采用矿井瞬变电磁探查技术查明深部采场突水构造位置.根据井下巷道的实际应用条件，将瞬变电磁技术应用到井下巷道内进行探测，开发了采用非接触式、多匝数和小回线（边长2 m左右）井下测量装置; 根据瞬变电磁场“烟圈效应”理论，推导出全空间瞬变电磁视电阻率计算公式和由视电阻率-时间曲线计算视电阻率-深度曲线的数学模型，对矿井瞬变电磁探查技术进行了研究;研究出应用于井下探测巷道周围空间不同位置、不同形态突水构造瞬变电磁探测装置、探查技术及资料处理和解释方法.采用矿井瞬变电磁法在多个矿井探测深部采场突水构造进行了实际应用，通过井下注浆或疏放降压钻孔验证，该方法探查深部采场突水构造位置是非常有效的矿井地球物理方法之一.     

矿井瞬变电磁与红外测温联合超前探测方法与应用

为了弥补矿井瞬变电磁法超前探测中存在的盲区,采用矿井瞬变电磁法和红外测温法进行联合超前探测,以实现掘进巷道前方准确预测预报。本文探讨了矿井瞬变电磁法和红外测温法两种超前探测方法的基本原理和联合探测的可行性,介绍了联合探测的数据采集及数据处理和解释方法,最后结合山东某矿-950m边界回风下山掘进巷道进行两种方法联合超前探测的工程应用,分析了联合探测的地质效果,并与实际巷道掘进揭露情况进行对比,验证了方法的效果。研究表明,利用矿井瞬变电磁法和红外测温法联合进行超前探测,可以取长补短,优势互补,有效提高探测精度,应用前景广阔。     

矿井富水性超前探测及水源快速识别研究

通过对井东煤业矿井掘进巷道超前探测技术和水源识别技术进行研究,总结出矿井特有的岩体地球物理特性及水文地质特征,基于交流电放电法,研发设计了矿井富水性超前探测系统,结合矿区的水文地质特征和水样测试结果,建立了矿井水源库,并研发了矿井水源快速识别技术,成功运用于巷道富水性超前探测和水源识别。研究为类似矿井的水害防治提供了参考依据。     

中国矿井物探技术发展现状和关键问题

以煤为主的能源消费结构、复杂的成煤模式和开采条件决定了中国矿井物探技术的发展具有自身特点。在总结矿井地震法、矿井电磁法为代表的矿井物探技术发展历程的基础上,立足于国内煤炭开采现状,认为当前矿井物探技术需要在全空间、多场耦合方面加强基础研究;在矿井物探装备、观测系统、反演方法等方面,应结合物联网技术、巷道钻孔组合空间,进行技术研发;矿井地震、煤层槽波、直流电法、瞬变电磁法、无线电波坑透法等是矿井物探的主要方法,这些方法需要走勘探、监测并举,多场耦合、协同解释的道路。对复杂采空区、灰岩水、煤与瓦斯突出等灾害源的探测是矿井物探面临的任务和关键问题。