瞬变电磁技术在煤矿地质探测中应用研究

为了探测216上01工作面含水情况,应用瞬变电磁技术,对216上01工作面底板隔水层的完整情况进行探测,圈定底板隔水层裂隙发育带和富含水异常区,通过物探和钻探资料的综合分析,推断YS1地震异常区附近底板岩层弱富水或不富水,为工作面防治水工程的实施提供参考依据。     

综合物探技术在综采工作面底板富水性探测中的应用

为了探明综采工作面底板富水性,防止工作面开采过程中发生底板突水事故,以小峪煤矿8103工作面为地质背景,采用无线电波坑道透视、音频直流电透视和瞬变电磁三种物探技术,对8103工作面构造发育和富水异常区进行探测分析。综合分析三种探测结果,其异常区位置和形态基本一致,达到了相互验证的作用,为工作面安全开采提供了技术保障。     

超大采高工作面顶板基岩含水层富水性探测与处理技术

为了解决郝家梁煤矿顶板及周边烧变岩含水层对7m超大采高工作面安全开采的影响问题,根据基岩含水层的赋存条件,提出"地面物探+井下钻探"的联合探放水方案。地面瞬变电磁物探在工作面范围圈出两处富水异常区,一处为两巷基岩风化带富水区,另一处为初采期工作面顶板基岩含水层与烧变岩含水层导通区。基于物探结果布置了井下钻孔,基岩风化带富水区存在两个涌水量较大的钻孔,初采期存在一个涌水量较大的钻孔,富水区的实际位置符合物探结果,验证了瞬变电磁探测成果的准确性,为首采工作面的安全开采奠定了基础。     

厚煤层条件下综采工作面回采安全性分析研究

针对厚煤层条件下综采工作面回采过程中可能会遇到的地质构造和查明工作面一定范围内煤层底板岩层的含水情况,确保工作面回采的安全性,通过运用无线电波坑道透视和井下瞬变电磁技术等综合物探方法,对可能遇到的地质构造和含水异常区域进行探测,进而分析和论证回采的安全性,为煤矿的安全生产提供技术依据。     

偃龙矿区奥陶系强岩溶含水层底板注浆改造技术

偃龙矿区地处豫西地区,矿井深部开采二1煤层受奥陶系强含水层岩溶裂隙水威胁,奥灰水压不断增高,煤层底板构造发育、隔水层不稳定等突水因素影响了安全回采。通过水文地质资料分析与瞬变电磁技术进行底板富水性探测,建立了底板注浆改造深度精确计算模型,提出了偃龙矿区二1煤层底板注浆改造水害防治技术,并进行了工业性试验。结果表明:12061工作面底板分布有3种类型富水异常区,富水异常区域岩层节理、裂隙较为发育,异常区覆盖工作面底板大部,工作面底板存在突水危险性;菱形钻孔布置有利于减小孔间距,最终确定底板注浆改造深度为65 m、注浆压力为9 MPa与注浆扩散半径为25 m,对太原组下段及奥陶系灰岩含水层注浆变含水层为相对隔水层,切断了底板奥陶系灰岩含水层与二1煤层的水力联系;底板注浆封堵后,检验孔水量不大于10 m3/h,钻孔孔壁光滑,原5个富水异常区消失,注浆改造效果显著。     

瞬变电磁法在1304工作面顶底板水探测中的应用

为了了解1304工作面顶底板的水文地质资料,确保工作面的安全生产。使用PROTEM47瞬变电磁系统,采用共面偶极方式布置线圈,对1304工作面顶底板赋水性进行探查,并分析了瞬变电磁法在1304工作面探测过程中的影响因素,得出了顶底板含水裂隙发育,工作面顶底板的富水异常区,为工作面安全回采提供了可靠的技术支持。工作面的回采资料表明,瞬变电磁法探测工作面顶底板富水性具有较高的准确性。     

陈四楼煤矿21109综采工作面底板灰岩水治理技术研究

在水文地质条件相似的情况下,与21109综采工作面临近的21301综采工作面发生了底板灰岩突水事故。通过分析陈四楼煤矿21109综采工作面水文地质条件,实施工作面底板瞬变电磁法勘探探测底板富水异常区,采用底板扰动破坏深度数值模拟及基于BP神经网络的底板扰动破坏深度模型等方法预测了21109综采工作面底板扰动破坏深度,优化设计了底板注浆改造钻孔,杜绝21109综采工作面突水事故的发生,保证了工作面安全生产。     

桑树坪煤矿11~#煤层底板水文地质探查方案

通过对桑树坪煤矿11#煤层底板水文地质特征的分析,确定采用物探钻探相结合的方式对11#煤层底板岩层水文地质情况进行探查。物探方案包括矿井瞬变电磁法超前探测、直流超前探测、音频电透视,钻探方案包括定向钻探、常规钻探。一旦查明异常区可能形成水害威胁,采用有效疏放或注浆封堵的方式进行治理,确保矿井生产安全。探查结果对于该矿11#煤层底板注浆、增加有效隔水层厚度有一定的参考价值。     

瞬变电磁法和突水系数法在安全评价中的应用

以阳煤五矿为例,采用矿井瞬变电磁法详细探查了工作面底板隐伏地质构造及富水异常区,并利用巷道控制点底板标高和钻孔数据计算突水系数,进而采用矿井瞬变电磁探测成果与突水系数相结合的方法,对地质构造复杂段的富水情况进行综合评价,确保了工作面底板带压区的安全回采。     

团柏矿11-101工作面底板含水区域探测与防突水治理研究

为保障团柏矿11-101工作面回采过程中无底板突水现象,通过分析工作面底板含水层及隔水层的具体情况,采用直流电四极测深探测法对工作面的底板含水区域进行探测分析,得出工作面底板存在5个低阻异常区,并结合工作面具体情况,对低阻异常区域的注浆防水方案进行设计。通过现场观测分析,11-101工作面低阻异常区在采用底板注浆防水方案后,回采期间低阻异常区无底板突水情况,消除了底板突水对工作面的威胁,实现了工作面的安全回采。     

矿井瞬变电磁法在回采工作面富水异常区探查中的应用

通过矿井瞬变电磁法探测获得物探解释基础数据,借助Voxler软件绘制工作面顶板切片,对照地面瞬变电磁结果,初步确定5302工作面顶板方向K₈砂岩含水层及K₁₀砂岩含水层分布情况。借助三维成像技术直观显示视电阻率15Ω·m以下低阻等值体的几何分布形态,为钻探施工提供依据。经钻探验证:3号煤顶板40～45 m低阻异常为K₈砂岩含水层反映,上方60～80 m低阻异常为K₁₀砂岩含水层反映。经钻探验证,该区域分布有导水构造,水源为K₁₀砂岩含水层水。     

瞬变电磁探测技术在煤矿防治水中的应用

介绍了全空间场和半空间场瞬变电磁探测技术的原理和常用工作装置,结合某矿的水文地质概况和开采条件,对其1136、1138工作面采用地面瞬变电磁法进行了采空区积水和覆岩富水性勘查,并对1136工作面进行了矿井瞬变电磁探测,结果表明地面瞬变电磁和矿井瞬变电磁的探测结果较为一致,基本查明了异常区的位置、分布范围和积水情况。根据探测确定的异常目标区域,布置了22个钻孔,其中有16个钻孔出水,并证实2处低阻异常为砂岩含水体。     

物钻探相结合技术在煤矿水害防治中的应用

山东丰源远航煤业公司北徐楼煤矿101工作面顶底板水害事故频发,危害巨大.为有效预防顶底板水害事故,提出在巷道超前探测中应用物钻探相结合技术,采用三维地震、瞬变电磁和无线电坑透勘探技术对101工作面地质构造和顶板含水层富水异常区进行探查,采用千米定向钻机进行钻探验证.根据探测成果实施水害防治措施,有效防止了工作面水害事故...     

地空瞬变电磁三维正演模拟及应用研究

煤矿井下工作面形成后,需要经过电磁法探测工作面顶底板及四邻的富含水情况,以保证回采工作安全进行,地空瞬变电磁三维正演研究可以提高探测的精度和效率。研究了地空瞬变电磁三维正演模拟的方法原理及相关理论,分析了关断时段和关断后的电磁响应特征,建立了半空间不含异常体、含有高阻异常体和含有低阻异常体的三维模型,对模型进行积分方程法和FDTD模拟,验证了积分方程法效率高、针对简单模型效果好,而FDTD更适用于复杂地质情况的高精度探测。模拟结果显示,关断时段的电磁响应对高阻异常体反应更明显,关断后的电磁响应对低阻异常体反应更明显。实际应用表明,全波形时域地空瞬变电磁响应三维有限差分数值模拟适用性强,对低阻异常体反应灵敏,探测精度和分辨率高,可为煤矿安全生产提供准确的地质资料,推广应用价值高。     

综合物探在某矿3302工作面顶底板中探水的应用

针对煤矿透水事故危害的严重性及矿井超前钻探探水存在工期长且成本高的问题,通过采用综合物探法对山西某矿3302工作面顶底板进行探测。通过对探测结果的分析发现该工作面的的低阻异常区域,通过比较得出高密度电法探测结果与瞬变电磁探测结果大体一致,验证了探测结果的准确性。采用综合物探法,为预防该矿3302工作面透水事故提供了可靠的技术保障。     

西陈庄矿3401工作面X11陷落柱导水性评价

西陈庄矿3401工作面在回采过程中揭露了陷落柱X11,为查明陷落柱的富水以及导水情况,对3401工作面进行的井下瞬变电磁探测的基础上,利用瞬变电磁法对3401工作面煤层及顶、底板进行物探探测,同时设计钻场,对陷落柱上部积水区、陷落柱内部、陷落柱底部奥灰水进行钻探验证,从而重新划定了陷落柱的边界,并对其富水性以及导水性进行了进一步的验证,为后期切眼的合理布置、工作面临时水仓排水能力的设定提供科学指导生产,确保工作面安全回采。     

工作面全方位瞬变电磁探测水害技术应用

汾西矿务局水峪煤矿全面引进矿井瞬变电磁技术,利用瞬变电磁技术的非接触探测与可灵活控制探测方向的技术优点,并对施工现场进行严格把控,克服其技术缺点,总结和积累了大量现场应用经验,形成了一套行之有效的工作面全方位探测技术方案,攻克了工作面内顶底板水害异常体难以精确探查的技术难题。水峪煤矿严格按照《煤矿防治水细则》和矿务局防治水文件要求,采用自主总结形成的工作面全方位探测技术方案开展物探工作,能有效、可靠地为水峪煤矿的防治水工作提供技术指导。     

网络并行电法在金桥煤矿4303工作面富水性探测中的应用

以金桥煤矿4303工作面为例,采用网络并行电法对工作面煤层顶、底板含水层(体)富水性进行探测,获得该工作面的视电阻率剖面图,圈定其低阻异常区,并对圈定的异常区位置进行钻探验证,验证低阻异常区的富水情况,查明探测范围内的水文地质情况,为工作面安全回采提供依据.     

煤矿薄煤层定向钻孔水害探查技术研究

从保德煤矿水文地质条件出发,研究了矿区奥灰水突水危险性,计算了8号煤层底板安全隔水层厚度和突水系数。采用薄煤层定向钻探工艺对保德煤矿81312工作面胶带运输巷道和81313工作面辅助运输巷道底板以下岩层及10号煤层进行水害及隐伏构造探查,探明了8号煤层底板岩层地质构造及富水性,形成了区域薄煤层定向钻孔水害探查方法。研究表明,利用定向钻孔的一孔多用功能超前预抽10号煤层瓦斯,可为矿区安全开采提供保障。     

砂砾岩含水层下综放开采导水裂隙演化及防治水措施

以伊犁矿区第三系砂砾岩含水层下综放开采为工程背景,利用相似模拟实验研究了采动引起覆岩的破断特征。结果表明,工作面推进到135 m左右,裂隙带即与砂砾岩含水层贯通,这对于6-7煤层安全高效开采造成较大威胁。为了保障工作面回采安全,设计了超前探放水钻孔,累计泄水量344 800 m³,大幅度减少了对粗砂岩流砂层的补给作用;对首采综放工作面现场观测表明,垮落到采空区的粗砂岩流砂层成为湿润的固体砂,固体砂覆盖于采空区又起到防灭火的作用,对矿井安全生产十分有利。