地下矿山采空区探测及综合治理研究与应用

针对采空区的特点,提出了空区探测、建模、稳定性分析及治理的一体化空区围岩稳定性评判综合治理技术,实现了复杂空区探测（CMS空区探测）-采空区三维模型构建（采用有关矿业软件）-数值计算（采用FLAC^3D等）之间的耦合链接,并结合案例介绍了其在多个矿山的成功应用。     

地球物理方法在深部铁矿勘查中的综合应用

为探测济源克井矿区深部铁矿资源,在分析区域地质条件的基础上,综合应用高精度磁测、EH4电磁测量等地球物理方法,圈定3个主要磁异常。综合分析认为,异常带为铁矿（化）体引起,局部富集成矿,具有进一步工作的价值。并进一步通过钻孔进行验证,表明综合地球物理方法在深部铁矿探测中效果明显。     

投砾深度探测器

我们参照水位测量的方法设计了投砾深度探测器。主要由探测体、导线和电流表等组成。其探测体（探头、外套、探棒）结构如附图所示。     

用TEM探测煤矿采空区的实践与探索

为探测3号煤层采空区的积水情况，晋城煤业集团公司在凤凰山矿95313工作面进行了地面高精度、高分辨瞬变电磁（TEM）探测试验。根据探测结果进行了排水处理。     

煤矿采空区地面探测技术与方法优化

为探明鄂尔多斯矿区采空区的分布范围及存在的安全隐患,采用高密度电阻率法、瞬变电磁法、EH-4大地电磁法和浅层地震法等4种地面采空区探测技术,通过野外数据采集、数据预处理(包括干扰信号剔除)和反演计算,作出视电阻率综合剖面和时间剖面,来解译采空区的几何和物性特征,建立了一套适合该区地方煤矿采空区探测的技术方法。结果表明:高密度电阻率法、浅层地震法适合近地表浅层采空区探测,探测深度小于200 m;瞬变电磁法适合中等深度采空区探测,探测深度小于600 m;EH-4大地电磁法适合大深度采空区探测,探测深度小于1 000 m。     

总Thα活度测量的意义和方法

了解Th同位素对人体的照射剂量，关键是测量230Th和228STh的量，因而获得总α活度的数据比起用化学分析只得到总Th含量更为重要。测量方法很简便，只需把化学分析用过的显色液，转换为放射性测量样品并掺入ZnS（Ag），用内问法测量。其4π探测效率为（95±1）％，计数本底为3×10－4Bq。     

地震逆时偏移成像条件在巷道中应用对比及噪声压制策略

为了保障矿山巷道（隧道）等地下工程在复杂的地质条件下安全高效开挖,需要采用有效而准确的超前预报技术来提前探明开挖面前方的地质情况。在各类超前预报技术中,地震波反射法是最主流的方法之一,其最大的优点是探测距离远、界面识别效果好。逆时偏移（Reverse-time Migration,RTM）是一种基于地震波反射信息对地质结构进行精确刻画的先进成像理论,将其用于矿山巷道（隧道）地震波超前预报可以大幅提升探测精度。在逆时偏移过程中,特别是在矿山巷道复杂的观测环境下,成像条件的选择以及低频噪声的压制策略是保证最终成像质量的关键。以地震波逆时偏移理论为基础,构建了3种典型巷道不良地质体模型,对几种常用的逆时偏移成像条件以及低频噪声压制方法进行了对比分析。结果表明：基于Poynting矢量去噪的互相关成像条件是最适用于矿山巷道（隧道）地震波逆时偏移的成像条件。分析结果为逆时偏移成像在矿山巷道（隧道）地震波超前探测中的实际应用奠定了基础。     

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。     

矿井煤炭自燃高温火源点区域的探测实践

对国内外煤炭自燃火源点区域的探测方法进行了较详细的分析, 并提出了适于井下煤炭自燃高温火源点（ ≤１００℃） 区域的探测方法     

老窑采空区的探测技术与实例研究程建远

针对老窑不同的采煤方法（如壁式开采、房式开采）、不同的采空区类型（如工作面采空区、巷道采空区等）以及采空区内充填物质的差异等多种复杂情况,讨论了老窑采空区的地震波场和电磁波场响应,结合一些典型工程实例,总结了老窑采空区与老窑巷道在二维、三维地震资料上的判识标志以及视电阻率断面上的显示特征,提出了小煤窑采空区快速检测的最佳技术组合,即综合利用遥感地质影像分析、地面地质调查、地面地震与电法勘探以及钻探验证等多种手段相互配合,能够实现采空区的多方法、多参数综合探测,减少多解性,提高综合探测精度.     

煤矿采空区无损探测方法研究

随着煤矿的兼并重组以及资源整合,致使小煤矿采空区成为煤矿安全开采的突出隐患,为了对小煤矿采空区进行精确的探测,采用无损探测（综合物探）法,研究了瞬变电磁法、高密度电法等原理、然后分别采用三维地震综合法、高密度二维地震法、瞬变电磁法和高密度电法对该煤矿进行了探测,研究得出,二维探测结果和三维综合探测结果,在空间上异常区域具有较高的吻合关系,然后根据该异常区域,在地面圈定了7个验证孔的坐标,由验证孔的工程勘探,验证了该煤矿采空区的位置以及形成采空区的原由,表明了综合物探法对煤矿采空区的探测是可行的、有效的,研究为同地质条件下小煤矿采空区的探测提供了技术支持。     

CMS及三维可视化技术在采空区探测中的应用研究

通过空区探测系统（CMS）采集空区三维数据,由三维可视化矿业软件3Dmine处理数据并建立三维模型,可以精确获取采空区的空间几何参数,不仅提高了空区数据采集的安全性,还具有效率高、可视化效果好等特点。在石人沟铁矿空区探测的实践证明,基于CMS探测建立的三维可视化模型可以得到采空区的精准数据,为空区的处理、回采贫损控制及空区稳定性分析等提供了必要的参考。     

WKT—Ⅲ（D）型坑透仪在煤矿生产中的推广应用

简要介绍了ＷＫＴ－Ⅲ（Ｄ）型坑透仪的工作原理、使用操作、资料解释、处理方法等，例举了东滩煤矿４３上０５－１部分工作面的探测、实测对比资料及产生的效果，提出了应用推广ＷＫＴ－Ⅲ（Ｄ）型坑透仪的美好前景。     

采煤工作面顺煤层透视的电法探测方法

为了解决采煤工作面煤层屏蔽或吸收高频电磁波不能有效透视较宽工作面的难题,提供了一种采煤工作面顺煤层透视的直流电法探测方法（简称层透视法）。通过研究直流电法AB-MN装置在工作面两巷道透视的探测方法原理,使用地电成像方法计算出工作面内部视电阻率的分布规律,由此探测工作面煤层内部的电性变化。其特点：透视距离较大,工作条件要求较低,对煤层电阻率有“放大”作用,属于非破坏性探测方法。应用证明：本方法适用于探测采煤工作面内部煤层变薄或缺失带、含水断层、高水压导水突水灾害性地质构造等,可为煤矿安全生产提供比较可靠的地质资料。     

采动覆岩导水断裂带发育高度研究方法探讨

导水断裂带高度是留设防隔水煤（岩）柱和水体下采煤安全性评估的重要参数,对矿井安全生产、保水采煤和生态保护具有重要实用价值。对经验法、现场实测、物理模法和数值模拟法等导水断裂带确定方法进行了总结、对比和实例分析,总结了各种方法的实用条件、优缺点,建议采用2种及以上综合观测和探测方法,以相互验证。以现场钻孔漏失液观测和钻孔电视观测为主,物探探测方法为辅来确定导水断裂带高度,采用物理模拟或数值模拟方法作为辅助研究方法从面和立体角度进行覆岩破坏规律动态研究,形成以点到面再到空间的全方位综合探测与分析技术方法体系,为煤（岩）柱合理留设、水体下安全采煤提供了重要依据和技术支撑。     

钋法探测煤矿地质构造的实例与效果

钋法探测是一种放射性测量方法,在探测隐伏断层、溶洞、陷落柱等方面,得到了越来越广泛的应用。河北煤研所利用钋法探测,在4个局、5个矿进行试验,取得了较好的效果。     

羊东矿运料道瞬变电磁探测中良导体干扰的处理

本文以羊东矿06202 （Ⅱ块）工作面运料道瞬变电磁探测为例,简述了巷道探测中运输轨道对瞬变电磁探测的影响,以数据模拟的方式分析了数据校正和异常形态消除的方法,以及巷道数据处理前后的效果对比。阐述了巷道内固定同一的良导体在瞬变电磁处理过程中的方法,对提高探测数据解释质量起到推动作用。     

EH4大地电磁测深法在旁多水利枢纽工程勘察中的应用

介绍EH4大地电磁测深法探测技术的原理、野外工作方法,及在旁多水利枢纽工程勘察中的工作布置、资料分析等,通过与钻探成果对比,验证了物探成果是正确的,说明EH4大地电磁测深法是一种有效的探测深厚覆盖层的方法。     

地下矿用车辆障碍物探测系统

叙述了用于像铲运机、汽车等在地下矿巷道内以大约15km／h的速度行驶自行车辆的障碍物探测装置。所推荐的是采用结构光测距仪（Structured－lightrangefinder）的障碍物探测系统，其工作原理是对障碍物相关特征图像的直接分辨，而不是对场景实况几何形状的三维重建。该系统利用图像轮廓的瞬时变化以探测出是否有障碍物。     

利用VB实现微地形探测仪的DEM数据采集

微地形探测仪是通过探测微地形表面高程数据（DEM）实现地形重构．达到对在该地形上作业的机械进行控制或实现作业可视化的一种仪器。主要应用于水下（尤其是深海）和陆地微地形探测。本文介绍了一种具有较高精度（厘米级）的机械式微地形探测仪的基本工作原理，重点描述了如何利用VB实现该探测仪的DEM数据采集和处理功能，还对其使用结果和误差进行了分析。