基于矿井电法的矿井水害超前探测技术研究

为了对煤矿巷道掘进前方各类含水体进行有效的预测预防,消除突水的潜在威胁,保证煤矿的安全掘进,文章以矿井瞬变电磁法和矿井直流电法探测技术为例,通过井下超前探测数据采集、数据预处理和反演计算,形成电阻率剖面图,来解释巷道掘进头前方含水情况,建立了一套适合煤矿掘进过程中超前预报含水体的技术方法,结果表明:综合采用矿井瞬变电磁法和矿井直流电法对各类含水体探测更为精细.     

基于瞬变电磁法的矿井水害探测技术应用

针对我国矿井超前钻探探水存在工期长且成本高的问题,探讨瞬变电磁法超前预测预报矿井作业点水害的可行性。以贵州省坪土煤矿1502回风石门掘进工作面为例,通过使用瞬变电磁探测仪对坪土煤矿1502回风石门迎头进行探测,探明该回风石门迎头有3处相对低阻区域,阻值均在10~20Ω·m,无大的水体和裂缝带。根据现场施工的验证,钻孔显示该区域无大的水体及含水层,水文情况较为简单,只有小裂隙存在小量的裂隙水。实际钻探情况与探测结果一致,表明了瞬变电磁法探测矿井作业点水害的可行性。     

基于瞬变电磁法的矿井水害探测技术应用

针对我国矿井超前钻探探水存在工期长且成本高的问题,探讨瞬变电磁法超前预测预报矿井作业点水害的可行性。以贵州省坪土煤矿1502回风石门掘进工作面为例,通过使用瞬变电磁探测仪对坪土煤矿1502回风石门迎头进行探测,探明该回风石门迎头有3处相对低阻区域,阻值均在10²0Ω·m,无大的水体和裂缝带。根据现场施工的验证,钻孔显示该区域无大的水体及含水层,水文情况较为简单,只有小裂隙存在小量的裂隙水。实际钻探情况与探测结果一致,表明了瞬变电磁法探测矿井作业点水害的可行性。     

多种物探技术联合探测矿井水害

为了获取受水害威胁较严重的闽西南地区煤矿探水效果及物探技术有效参数,采用矿井直流电法、网络并行电法和矿井瞬变电磁法,对福建某煤矿+40 m水平巷道掘进工作面前方进行了联合探测,并对含水低阻异常体探测结果进行了对比分析,经后期掘进验证,超前探测结果较为准确。实践表明:网络并行电法比传统直流电法超前探测效果更好;矿井瞬变电磁法对低阻含水体响应灵敏,且对高阻体(层)具有较强的穿透能力;多种物探技术联合探测,可以相互补充验证,探测精度较高。     

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。     

基于最小二乘的矿井电法超前探测联合反演方法研究

瞬变电磁法和直流电法是2种主要的巷道超前探测方法,两者间的联合反演有助于探测精度的提高。提出了以瞬变电磁响应对数与直流电法视电阻率比值作为联合反演参数的最小二乘联合反演方法。对全空间无限大直立板状体的模型试算表明,联合反演既解决了直流电法单独反演时的等值现象,又克服了瞬变电磁单独反演时对高阻体的不敏感性,反演效果好于任何单一反演效果。联合反演对板状体电阻率和厚度的反演效果改善最明显(反演模型参数相对误差减小数倍到数千倍),对板状体距迎头距离及其前后介质电阻率的反演精度也进一步提高。     

采煤工作面水害电法精细探测技术

为了避免工作面回采过程中形成突水威胁,在工作面形成通风系统后,通过采用矿井瞬变电磁法和矿井音频电透视法等较为成熟的工作面内部区域电法探测技术,对工作面区域富水性进行有效监测,建立了煤矿工作面回采前预报含水体的精细技术方法。结果表明:矿井瞬变电磁法可以多角度多层位探测,对工作面顶、底板方向不同深度含水体能较好的圈定分布范围;矿井音频电透视法可以单层位定向探测,对工作面内部煤层层位进行较好的圈定含水体;综合采用矿井瞬变电磁法和矿井音频电透视法对工作面内部区域进行全面的探测,可以实现工作面区域全方位精细探测。     

矿井瞬变电磁法富水体超前探测原理及应用研究

由于对煤矿工作面顶底板和掘进工作面前方富水构造情况不清,导致近年来煤矿井下水害频发。介绍了矿井瞬变电磁法超前探测原理、井下探测工艺、数据采集和资料处理流程,总结出富水异常体解释和划分方法。应用YCS40矿用本安型瞬变电磁观测系统对霍州煤电集团文明煤矿掘进工作面进行了超前探测研究,结果表明矿井瞬变电磁法能够比较准确地预报掘进工作面前方100 m内的富水异常体。     

矿井瞬变电磁法宽巷道跟踪超前探测应用研究

矿井瞬变电磁法超前探测技术越来越多地运用到煤矿巷道安全掘进预测预报中。该文主要介绍矿井瞬变电磁法超前探测的基本原理及探测方法,并利用巷道宽度,进行前方加密探测,提高了分辨率,提高了探测成功率。     

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。     

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。     

综合物探技术在大弯煤矿巷道超前地质预报中的应用

隐伏地质构造的超前预报是预防煤矿突水事故的关键。为查明龙岩市大弯煤矿+10巷道迎头前方构造的发育分布状况及富水性,在分析断层构造的弹性、电性等地球物理特征前提下,结合井下巷道现场实际生产环境,采用震波超前探和瞬变电磁法对+10巷道前方导水地质构造实施综合探测和分析。结果表明:地震与瞬变电磁综合物探方法较单一方法具有较大的成果解释精度优势,其现场观测可充分利用先实施的震波超前探测技术定位断层等构造位置,进而实施瞬变电磁超前探测技术予以补充验证,并根据电阻率异常判别其富水情况,能够为巷道施工和防治水措施的实施提供更准确的地质和水文地质参数。     

地面瞬变电磁勘查煤矿水害的能力分析

在瞬变电磁实际探测中仅以探测深度作为唯一条件,来片面衡量瞬变电磁仪器对目标水体的探测能力,具有一定的局限性。分析了判断瞬变电磁系统对目标体探测能力的必要条件,提出根据仪器参数、目标水体参数,采用三维有限差分方法计算出目标水体大地、背景大地二次感应电压;结合背景噪声,计算出有效探测时间;再通过比较有效探测时间内仪器分辨率与感应电压绝对差的大小,判断能否分辨出目标水体。采用该方法分析了EMRS-3型瞬变电磁仪对含水陷落柱、含水巷道、含水采空区、含水层模型的探测能力,验证了方法的正确性。     

矿井直流电法在福建小煤矿探测水中的应用

介绍了矿井直流电法勘探的工作原理,研究了井下巷道有限施工条件下探测矿井水的方法,证明了矿井直流电法勘探技术在探测巷道掘进头前方、巷道顶底板及巷道侧帮等方向断裂水、老空水的有效性。在此基础上,总结了井下直流电法技术应用中需注意的若干关键问题。     

矿井瞬变电磁法在老空区积水探测中的应用

根据矿井水文地质特征,采用瞬变电磁法在掘进迎头进行探测,结合井下的地质资料来判断老空区积水的位置和范围,以避免水害事故的发生。     

矿井直流电法在永定矿区水害防治中的应用

矿井水害已成为福建煤矿五类灾害中对安全生产构成最大威胁的灾害,而永定矿区是福建省水害较严重的地区之一。为了查明该区水害(断裂水、老空水)的具体分布范围,在对物性基础分析的基础上,开展了矿井直流电法的超前勘探。结果表明,直流电法在探测煤矿巷道前方含水异常体位置具有较好的效果。其结果可为井下水害预报及防治提供参考依据,为煤矿安全开采提供地质保障,也可为福建其他煤矿类似水害探测及分析提供借鉴。     

矿井瞬变电磁法应用于巷道掘进工作面赋水性超前探测

介绍了矿井瞬变电磁法基本原理、特点及施工方法。阳煤集团五矿赵家分区井底车场轨道大巷施工中,采用该物探方法,对掘进工作面前方地层赋水性进行了超前探测,并对探测结果进行了钻探验证,证实了物探结果的正确性。实践表明,矿井瞬变电磁法探测,施工效率高,操作简单,能够有效地探测巷道掘进工作面前方顶底板含水情况,为施工安全提供保障。