探地雷达对采煤工作面顶底板复杂构造探测研究

基于时域有限差分法模拟了探地雷达信号对采煤工作面顶、底板中可能存在的空洞、陷落柱、富水区、溶洞以及断层等复杂构造的响应特征,并结合实际物理模型,论证了利用探地雷达探测采煤工作面中各种复杂构造的可行性。通过在实验场地的探测实践,以及采用合理的雷达数据处理方法,确定了采煤工作面中的各种复杂构造的所在位置,探测结果与物理模型大体一致,取得了较好的地质效果。     

探地雷达探测采煤工作面隐伏钻杆研究

为了提前探测定位采煤工作面中的隐伏钻杆,探讨了利用防爆探地雷达技术进行采煤工作面隐伏钻杆超前探测的技术方法,结合雷达探测理论,计算出钻杆与煤层分界面的雷达波反射系数介于0.25~0.35,论证了雷达探测一般隐伏钻杆的可行性。通过煤层中雷达探测钻杆正演模型分析,获得了钻杆的雷达波波形响应特征。阳泉矿区煤层中隐伏钻杆的探测实践,确定了隐伏钻杆所在位置,探测结果得到了回采验证,经过统计探测钻杆准确率为81.2%,取得了很好的地质效果。研究表明,采用防爆探地雷达能较好的对采煤工作面中隐伏钻杆进行超前探测,解决了采煤工作面中隐伏钻杆的超前预测定位难题。     

短工作面陷落柱无线电波透视探测研究及应用

为了准确查明回采工作面的隐伏地质构造,采用无线电波探测基本理论和层析成像方法,结合霍尔辛赫回采工作面的构造特点,建立了典型陷落柱正演模型,并基于SIRT算法对模型进行反演,研究其综合曲线变化特征与衰减系数变化规律特征;结合霍尔辛赫实际探测资料,准确预测了工作面内的隐伏陷落柱。研究结果表明:在场强、测点编号曲线平面图中,在均匀煤层中,场强值呈上凸圆弧形中心对称分布;当电磁波穿透陷落柱时,场强值会以陷落柱为中心,呈"V"型下凹对称分布;在相对衰减系数成果图中,陷落柱形成的异常区呈条带状分布,陷落柱呈条带状分布,通过横向、纵向交叉准确定位异常;当工作面较短时,可优化观测系统,加密观测可提高无线电波透视探测的纵向分辨率。     

运用矿井探地雷达探测汾西矿区的异常地质构造

基于探地雷达反射原理,介绍了防爆探地雷达在井下工作面的实用探测方式,并通过探地雷达在汾西矿区的应用试验,研究了防爆探地雷达实际探测效果。井下验证表明,探地雷达对断层、陷落柱等异常地质构造的探测比较准确,可为类似煤矿雷达探测提供参考。     

矿井瞬变电磁定点三维立体超前探测技术

为了对开拓巷道前方和回采工作面内部导含水构造进行有效的超前探测,基于现有的瞬变电磁探测技术,通过设计回采工作面和巷道掘进工作面定点的三维瞬变电磁超前探测技术,采用物理模拟方法对煤矿中典型的断层和陷落柱等导含水构造进行模拟研究,结果显示:这些典型导含水构造的空间范围和形态能够较准确的显示在三维立体图中。对平朔集团有限公司井工一矿19108工作面内部隐伏陷落柱进行了实地探测,验证结果表明:通过合理的设计三维探测角度,工作面内部的陷落柱能够在三维异常空间中准确地显示出来。     

超宽综采工作面隐伏陷落柱探测技术研究

针对宽度超过260 m的超宽工作面内部可能存在的隐伏陷落柱,对工作面的安全回采带来严重影响的问题,首先采用矿井音频电透视技术对工作面顶底板40 m范围内导含水地质构造体进行普查,为探查钻孔提供靶区,然后在疑似陷落柱区域使用矿井高密度电测深法圈定陷落柱范围,为后续治理工作提供精确参考资料。通过对平朔公司井工一矿19108工作面内部隐伏陷落柱构造进行探测,结果表明:这两种组合物探方法能够较准确定位到宽度达300 m工作面内的陷落柱,在成果图中均呈现低阻反映,也说明了综合物探方法是提前探测工作面内部导含水地质构造的有效技术手段。     

钻探验证陷落柱空间分布及富水性实践

无线电坑透仪对采煤工作面内的隐伏陷落柱探测有限,往往造成对采区和工作面设计时的盲目性,使得采掘工作面不能按设计布置,大大降低了采区煤炭回采率,所以必须对井下陷落柱进行钻探验证。     

陷落柱导水性综合探查技术在采煤工作面中的应用

采煤工作面回采至陷落柱发育区面临顶板破碎、构造应力显现等问题,同时当陷落柱具备导水性(富水)时,会给工作面回采安全带来威胁。文章以81105综采工作面回采为例,综合采用采面坑透、震波CT探测技术手段确定采面内陷落柱发育位置,并通过三维电法探测陷落柱内部是否含水,最后采用钻探方式验证探测结果。现场应用表明,采用综合探测技术可实现陷落柱位置、影响范围及导水性等探测,并可指导后续采面生产。     

基于透射槽波的采煤工作面陷落柱探测模拟研究

煤层中陷落柱严重影响采煤作业,会引起突水、瓦斯突出等安全事故,为此,基于物理模拟技术,根据煤层陷落柱的结构、物性参数以及声学特性特点,选择了煤粉、石膏、水泥为原料,设计并制作了"岩-煤(含陷落柱)-岩"3层煤层物理模型来模拟。根据物理模拟的相似原理,选择合适的声波频率,以可控频率振幅和可选子波的声波发射仪激发振动模拟槽波激发震源,利用透射法在煤层物理模型中采集槽波数据,模拟采煤工作面内陷落柱槽波探测装置,研究采煤工作面内陷落柱的透射槽波探测方法。利用实验透射槽波数据,计算出各通道的振幅能量衰减系数,利用槽波数据波形分析波速,使用平滑伪魏格纳威利分布(SPWVD)时频分析方法,最终确定陷落柱的存在位置。结果表明:对透射槽波的速度分析,利用SPWVD分析透射槽波能量特征,根据槽波最大振幅衰减系数,可以有效识别采煤工作面内的陷落柱。     

天池煤矿过陷落柱工作面回采工艺

为了解决天池煤矿陷落柱对采煤工作面的影响,提高工作面的采煤效率,以101工作面为例,制定详细的探放水技术措施,对陷落柱进行超前探放水,并制定过陷落柱的可行性方法;通过控制工作面高度,采用采煤机直接割矸和震动爆破的的方法,应用浅截深回采工艺,硬过陷落柱。结果表明:采用硬过陷落柱的方案,保证了工作面的连续推进,节约了费用,提高了煤炭资源回收率。     

采煤工作面内隐伏陷落柱的综合探测与治理技术

针对工作面隐伏陷落柱可能对安全生产造成的不利影响,采用CT成像技术探测陷落柱范围和TEM技术探测陷落柱富水性,通过超前探测、分析研判,采取系统的防治水措施,有效地防控了陷落柱对安全生产的影响。     

陷落柱的综合探测

介绍应用“可控源音频大地电磁测控”法与井下“无线电波坑道透视”法相结合，综合探测落柱的方法。通过综合探测，能较准确地测出隐伏陷落柱，避免综采工作面的意外缩短或搬家，指导采区范围综采工作面合理布置工作。     

超长工作面隐伏构造探测技术研究

针对晋城矿区超长工作面无法有效探测隐伏构造的难题,对采用槽波探测技术进行了探测研究。结果表明,槽波探测技术可有效探测出超长工作面内陷落柱、破碎区、应力增高区等地质异常区。以某矿5308工作面为研究对象,通过对槽波透射法的观测系统、槽波主频、频散曲线及速度分析,推断出该工作面存在6处异常,包括2处应力增高区,1处陷落柱,1处瓦斯富集区,2处煤层破碎带或断层。随后与已有物探资料、钻探资料及揭露资料进行对比分析,得出槽波探测技术可以有效地解决超长工作面隐伏构造探测难题。     

高架综采面隐伏陷落柱综合探测技术的探讨

查明高架综采工作面内隐伏陷落柱及其富水性和空间形态，对矿井的高产与安全尤为重要通过对东庞矿２７０６高架综采面内两个陷落柱所做的工作，分析探讨了综合探测的技术方法。     

无线电坑道透视技术在高阳矿的应用效果

预先探明采煤工作面内的地质构造以保证采煤工作面的顺利进行,是矿井地质工作的重要任务。高阳井田地质构造比较复杂,影响回采工作正常进行的断层和陷落柱特别多,随着机械化程度的提高,要求在开采前、开采中提前探清地质构造及其他地质现象的程度越来越高。无线电坑道透视技术就是在回采前对工作面进行电磁波透视以查明工作面中的隐伏地质构造。通过对14个工作面的透视探测发现该技术在高阳矿的应用效果是明显的。     

回采工作面隐伏陷落柱坑透技术

为了进一步查明阳泉煤业上社一矿回采工作面可能存在的隐伏陷落柱,基于矿井无线电波透视技术的原理,研究了上社一矿回采工作面的无线电波透视探测工艺和资料解释方法,采用0.5 MHz频率,对15105工作面进行了探测,结果表明:该技术能够准确地探测出回采工作面内直径在10 m以上的隐伏陷落柱,为工作面安全回采工作提供了可靠的物探资料。     

蔚州矿区综合物探应用实解

介绍了矿井全方位探测仪、便携式地质探测仪、无线电波透视仪的基本原理和探测成果,并通过在实际生产中不断对掘进头、采煤工作面的探测方法和探测成果的总结与分析,在实测经验不断积累下逐步形成了适合蔚州矿区的多种手段验证探测,层层采掘验证总结,以点带面、以面带区、多区成矿层层覆盖的综合物探法。通过在实际生产中的应用,验证了该方法在确定掘进头前方断裂带、划分岩层贫富水区域及圈定工作面内易突水地段、评价工作面回采时的水害安全性、圈定工作面内构造复杂带及陷落柱、确定探放水钻孔位置等的有效性与实用性。     

矿井回采工作面隐蔽灾害综合物探技术研究

采用槽波地震法、无线电波透视法、瞬变电磁法、音频电透视法来查明晋煤矿区采煤工作面区域隐蔽灾害情况,提前采取防治措施以保证安全回采。探测结果表明:槽波地震法、无线电波透视法均可探测工作面内部断层、陷落柱和煤厚变化带等隐蔽地质体;槽波地震法可实现盘区以及超宽工作面探测,并可探测瓦斯富集区、应力集中区,对陷落柱反映敏感,探测精度高;无线电波透视法对断层等构造反映灵敏,可以探测中小断距断层,实现精确定位;瞬变电磁法、音频电透视法可探测工作面区域富水情况,瞬变电磁法探测范围广,可实现煤层周边区域全空间360°范围探测;音频电透视法可探测煤层内部富水情况,也可用于探测复杂采动的复采工作面,对空巷、房柱式采空区探测效果极佳。针对采煤工作面的地质条件,合理选用上述一种或几种物探方法,可实现工作面隐蔽构造的精细探测,为工作面安全回采提供保障。     

WKT-F型轻便防爆坑透仪的研制

<正>为了预先探明采煤工作面内的地质小构造以保证综采机械化工作面正常开采,煤炭科学研究院重庆研究所于1976年、1978年先后研制出WKT—J_1型和WKT-J_2型无线电波坑道透视仪(简称坑透仪),用于探测采煤工作面内陷落柱和小断层.通过多年推广应用,说明坑透仪在预测工作面内地质小构造方面是一种行之有效,经济效益高的矿井物探手段.但是,这两种型号坑透仪均为非防爆型,加之它们只有一个工作频率,不能满足不同探测距离的需要,严重地影响其推广应用.     

透射槽波探测煤矿陷落的方法及应用

在分析陷落柱危害的基础上,系统介绍了透射槽波探测的方法及透射槽波数据的采集方式,结合实际问题阐述了透射槽波探测陷落柱数据处理中的几项关键技术,最后,结合山西某矿1201工作面陷落柱探测成果的探采对比研究表明,基于透射槽波的陷落柱CT成像技术能够解释煤矿陷落柱位置,透射槽波技术是煤矿工作面内部陷落柱的有效方法。