滇东矿区矿井水害音频电透视探测技术研究与实践

针对我国西南地区煤田水文地质条件复杂,煤矿水害的探测技术研究与实践不足的问题,开展了音频电透视探测技术在滇东矿区的研究与实践。研究了音频电透视探测技术的理论基础、技术特点、施工方法等;在滇东能源雨汪煤矿一井采煤工作面开展了音频电透视探测技术的工程实践,可靠地探测到了采煤工作面内部及其顶底板100 m高度范围内富水区、地质构造带等地质异常体的位置、分布及含水性强弱等,经钻探验证,探测成果可靠性高,为雨汪煤矿一井采煤工作面水害防治工作提供了可靠的地质依据,音频电透视探测技术为雨汪煤矿一井精准治理矿井水害,实现绿色安全开采提供了技术支撑,研究与实践取得的音频电透视法视电导率值等参数,填补了滇东矿区音频电透视探测技术研究与实践的空白,可为类似地质条件下矿井水文地质条件分析提供借鉴,具有一定的理论和现实意义。     

地质构造综合探测技术在塔山矿的应用

为了满足煤矿机械化采煤程度不断提高,对矿井地质小构造的探测提出的更高要求.在综合分析大同石炭一二叠纪煤田塔山矿区地质条件的基础上,采用地面和井下相结合的方法,在地面瞬变电磁法、高密度电法和高分辨地震勘探,并结合井下的构造力学解析法、高密度电法和无线电波坑道透视法等多种物探手段对工作面内和掘进工作面前方地质构造进行有效探测,最好的探测方法为沿煤层定向钻进技术,结果有效预测了采区内地质小构造的分布,优化了盘区设计,保证了回采工作面的正常生产和巷道的正常掘进.     

孟巴矿1204工作面导水裂隙带高度探测研究

针对孟加拉国巴拉普库利亚煤矿(简称孟巴矿)基岩强含水层水体下安全开采问题,在分析该矿1204工作面具体地质条件与开采条件基础上,利用钻孔冲洗液漏失量观测法对该工作面覆岩破坏高度进行了现场探测,确定了工作面开采后导水裂隙带发育高度,并通过矿井各工作面开采涌水量分析对探测结果进行了验证。     

直流电阻率法在煤矿巷道超前探测中的应用

煤矿巷道掘进过程中或工作面掘进过程中的地质超前预报关系到煤矿采掘工程的安全、质量和进度,直流电法超前探测技术是煤田水文地质中地球物理超前勘探的重要手段之一。讨论直流超前探测的原理、工作方法及电极布置方式,并将其应用到某矿的超前探测中,实际应用结果表明直流超前探测可以准确反映出巷道前方低阻地质体的空间分布特征,可以为矿井防治水害提供依据。     

高密度电法在工作面覆岩破坏探测中的应用

覆岩破坏参数是矿井合理留设防水煤柱,保障矿井安全生产和提高煤炭资源回收率的科学依据.利用采煤工作面覆岩结构破坏所引起的电性异常特征,采用了孔中高密度电法连续观测获得岩体破坏参数及其时空发育规律,相对于常规覆岩破坏探测技术,高密度电法具有现场施工效率高、探测范围大,可连续动态观测等优点.该探测技术在研究地下工程岩体结构破坏领域将有着广泛的应用前景.     

多频并行电法在煤层顶板防治水中的应用

煤矿水害是矿井安全生产的重大灾害之一,顶板砂岩、灰岩、泥岩的电阻率差异明显,而富水性对砂岩、灰岩的电阻率影响较大,符合多频并行电法探测的地球物理依据,因此可以采用多频并行电法对工作面顶板富水情况进行探测。多频并行电法是以直流电法理论为基础,现场观测频率域电场信号,信噪比高,对工作面底板异常的平面分辨能力相对较好。通过对15309工作面顶板砂砾岩富水性探测及验证结果可知,多频并行电法是一种便捷有效的井下物探手段,能够为煤矿顶板防治水工作提供技术支撑,为煤矿安全开采提供地质保障,也可为其他煤矿类似水害探测及分析提供借鉴。     

地质雷达探测技术在乌东煤矿的应用实践

矿井地质雷达探测技术是煤矿井下超前探测的有效手段,是目前分辨率最高的工程地球物理方法。查清影响矿井生产的各种地质条件,为矿井生产和安全提供地质保障,已成为煤矿企业的迫切需求。通过乌东煤矿综放工作面顶板及采空区地质雷达探测技术应用实践,重点介绍地质雷达的工作原理,阐述地质雷达数据分析方法。在特定条件下,地质雷达探测技术能够准确探测采煤工作面0~40 m范围顶板垮冒及采空区充填情况,为煤矿安全生产提供可靠决策依据,对于煤矿采空区灾害治理意义重大。     

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。     

CT层析成像技术在工作面复杂构造探测中的应用

由于综合机械化采煤技术不断提高及开采深度的增加，工作面内部地质异常构造制约着矿井高产高效、安全生产。因此需提前对内部地质异常构造进行精细探查、预测预报，为工作面安全回采提供指导。CT层析成像技术分辨率高且探测精度高，能够探查清楚工作面内部复杂构造的分布情况。采用CT层析成像技术对燕子山矿8208工作面进行探查分析，并进行回采验证。结果表明，CT层析成像技术对探查工作面异常构造效果较好，为工作面安全回采提供了重要保障。     

矿井瞬变电磁法探测顶板低阻岩层富水性

为研究矿井瞬变电磁法探测麦垛山煤矿工作面顶板侏罗系低阻岩层富水性的效果，建立了工作面顶板低阻岩层局部富水的全空间三维地质模型，分析总结其电磁响应特征。根据麦垛山煤矿顶板岩层富水性矿井瞬变电磁法探测工程应用情况，结合已知水文地质资料，对探测结果进行分析与解释，后期探放水钻孔较好地验证了圈定的相对低阻异常范围的准确性。研究表明：矿井瞬变电磁法能够实现对采煤工作面顶板侏罗系低阻岩层中富水区的准确探查，可为受顶板水害威胁且具有类似电性特征的工作面的开采提供安全地质保障。     

推广地质探测技术建立安全地质保障系统

我国煤矿以地下开采为主，开采技术条件复杂，其中地质条件是制约采掘机械化、井下作业环境和煤矿企业经济效益的基本因素，地质资料是决策的依据。而采掘机械化和建设高产高效矿井对采区超前探测和工作面小型构造探查提出了更高的要求。１煤矿采区地震勘探取得突破性进展...     

矿井工作面开采水文地质条件综合地球物理探测研究

基于对矿井瞬变电磁法和高密度电阻率法理论基础、技术特点及其方法局限性的分析,提出综合运用两种方法进行工作面水文地质条件探测,结合某矿121101工作面水文地质条件探测实例,探讨综合地球物理探测的工作方法技术、数据采集方法、资料处理与解释方法等。工程应用结果表明:综合地球物理探测方法,既可以弥补矿井瞬变电磁法无法分辨顶、底板异常响应的缺陷,又可以对两种方法的探测结果相互验证,排除由于扰引起的假异常,从而有效查明矿井工作面开采水文地质条件,为工作面安全回采提供技术保障。     

地质雷达和高密度电法联合探测底板含水性的应用

矿井底板富水是影响煤矿安全生产的重大隐患，为准确探查底板的含水性，指导煤矿防治水工作。采用对地质体识别精准的地质雷达和对水反应灵敏的高密度电法进行探测具有探测精度高、解释准确高效的特点。首先分析了地质雷达和高密度电法的基本原理，然后基于地质雷达正演理论，建立了完整地层、溶孔溶洞、裂缝裂隙正演模型，分析各自模型的雷达图像特征；基于高密度电法正演理论，建立了完整地层、高阻、低阻正演模型，在分析各自模型正演响应特征的基础上进一步给出反演结果。数值模拟结果表明地质雷达可根据图像特征来识别地质体，高密度电法可根据高阻、低阻响应特征来判定含水性。最后，在贺西矿四采区东翼底抽巷2号钻场处底板进行实际探测，准确探测了底板下方30 m范围内存在两处含水异常，一处为含水裂隙裂缝发育带，另一处为一富水带。经钻探实际验证，探测所显示的含水异常体与实际对应较好，结果表明了矿井地质雷达和高密度电法联合探测可以准确有效地探测底板含水性。     

高密度电法在采空区覆岩冒落探测中的应用

采用高密度电法对程潮铁矿西区崩落法开采顶板围岩的电导率进行勘查,并结合矿体开采历史及测线所在位置地质剖面岩性分布情况对探测结果进行解析,掌握了覆岩冒落的空间形态特征,为矿山安全开采及灾害防治提供了可靠的地质资料。     

综合物探技术在煤矿水害防治中的应用

金凤煤矿为保证安全生产,需查明18煤顶板主要含水层空间分布规律及工作面内隐伏断层、小构造等地质异常体。结合井田内地质勘查及矿井开拓资料,运用音频电透视法和"三图-双预测"评价法,分析了工程范围内水文地质条件与充水特征,对含水层富水性及煤层开采时的突水危险性进行了预测;运用无线电波坑道透视法,对工作面内的隐伏地质情况进行了探测,为工作面过断层提供了技术支撑,确保了工作面安全高效开采。     

井下三维高密度电法超前探测技术在煤矿的应用

结合井下三维高密度电法超前探测技术在鲁西某矿的应用实例,详细介绍了三维高密度电法超前探测技术的工作原理,工作流程,解释方法等。该方法具有更高效、更简洁的特点,能基本查明巷道前部的富水情况,确保了煤矿防水安全工作的进行,保障了矿井的正常安全生产。     

物探技术在煤矿老空区探测中的应用

煤矿浅部或周围的小井老空区水 ,是矿井开采中的一大安全隐患。老空区探放水工作中 ,探测手段的选择 ,是重要一环。目前 ,江西煤矿中一般采用钻探和巷探方法进行探测。作者认为 ,要保证探测效果 ,还应采用一些物探方法进行综合探测 ,并建议采用三维地震、矿井高分辨直流电法、矿井音频电穿透技术、矿井瑞雷波、矿井地质雷达等方法     

地震槽波勘探技术在采煤工作面构造探测方面的应用

采煤工作面构造探测是保障工作面安全高效开采的重要措施之一。文章以某煤矿一工作面构造探测任务为研究背景,为查明此工作面开采范围内隐伏地质构造以及煤层赋存状况,保证工作面安全生产、提高开采效率,参考以往经验并结合工作面实际工况,确定采用地震槽波勘探方法进行探测。本次槽波勘探范围为此工作面从切眼至开口方向780 m范围,工作面宽250 m。为保证勘探精度,采用透射+反射联合的方法进行勘探。结果表明,测区内存在异常区3处,分析推断解释为断层,为矿方在工作面回采过程中的灾害防治工作提供了参考。     

13103工作面底板富水性综合探测理论及应用

针对沙坪煤矿13103工作面复杂地质构造及奥灰水下带压开采的危险情况，分析了无线电坑道透视、瞬变电磁、音频电透等方法的工作原理并使用这些方法进行探测，结合钻孔探查，研究并分析了工作面底板的富水性。研究表明：无线电坑道透视法探测得到的5处异常区域均与工作面掘巷已探明断层、向斜构造相重合；音频电透法与瞬变电磁法均探测出工作面底板富水异常区。结合钻孔探查，分析了异常区具体水文特征。探测结果为制订工作面回采计划提供了有效的地质资料支持，并为相关工作面水文探测提供了新的思路。     

金宝屯煤矿综采工作面顶板水物理探测研究

金宝煤矿综采工作面开采过程中顶板出现多次淋水,影响了矿井的安全生产。为寻找水源位置,采用井下瞬变电磁探测方法对工作面及回采巷道顶板进行了探测。结果表明,工作面顶板上覆砾岩中局部含有少量积水,积水沿采动裂隙流至工作面;由于工作面倾角的影响,发生淋水的位置集中在距运输顺槽30~60 m的工作面。探测结果为合理确定探放水措施提供了依据。