1、礦井概況
同忻煤礦位于大同煤田北東部,是同煤礦集團(tuán)旗下第二個(gè)年產(chǎn)千萬噸級(jí)的現(xiàn)代化礦井。煤系地層為石炭系上統(tǒng)太原組和侏羅系大同組。同忻礦現(xiàn)開采為石炭系3-5#層,由于上覆侏羅系煤層11#,12#,14#,15#層均已采空,形成大面積的采空區(qū),在水源補(bǔ)給下,形成大量采空區(qū)積水,對(duì)下伏開采C3-5#層造成嚴(yán)重影響。
2、理論基礎(chǔ)
鑒于電法勘探是目前國(guó)內(nèi)地球物理勘探中最成熟的勘探技術(shù),同時(shí)也是地球物理勘探中方法最多,應(yīng)用面最廣,使用性最強(qiáng)的勘探手段。在煤礦防治水方面,由于煤礦水文地質(zhì)的要求和煤礦強(qiáng)干擾環(huán)境及巖石導(dǎo)電性對(duì)含水的敏感性,在一定程度上極大提高了電法勘探應(yīng)用。
2.1 原理
YTD400(A)礦井全方位探測(cè)儀采用采用目前國(guó)內(nèi)地球物理勘探中最成熟的“電法勘探”手段,以巖石、礦石與含水地質(zhì)體之間的導(dǎo)電性差異為物質(zhì)基礎(chǔ),通過在井下巷道周圍巖層中建立全空間穩(wěn)定人工電場(chǎng),測(cè)量電場(chǎng)的變化規(guī)律,求取巖層的視電阻率。結(jié)合全空間電場(chǎng)理論以及相應(yīng)的資料解釋處理系統(tǒng),達(dá)到掌握巷道周圍巖石中引起電場(chǎng)變化的水文地質(zhì)構(gòu)造情況。
電法探測(cè)原理圖
2.2 用途
巷道掘進(jìn)頭和側(cè)幫前方導(dǎo)水構(gòu)造的探測(cè);巷道頂、底板富水區(qū)域探測(cè);回采工作面內(nèi)含水地質(zhì)異常體的探測(cè)
全方位探測(cè)示意圖
3、應(yīng)用情況
經(jīng)多次驗(yàn)證,YTD400(A)全方位探測(cè)儀探測(cè)精度較高,探測(cè)結(jié)果與實(shí)際揭露情況相符。
YTD400(A)礦井全方位探測(cè)儀探測(cè)距離大、抗干擾性強(qiáng)、對(duì)低阻體更加敏感、準(zhǔn)確度較高,是礦井探測(cè)水體及含水構(gòu)造的有效方法。
可以預(yù)見,這種方法在探測(cè)煤礦井下巷道及工作面內(nèi)水體及含水導(dǎo)水構(gòu)造中將發(fā)揮重要作用,具有較廣闊的應(yīng)用前景。表-1、表-2為YTD400(A)全方位探測(cè)在同忻礦井下巷道使用的實(shí)例。
表-1 二盤區(qū)回風(fēng)巷1406米探測(cè)成果表
日期 |
2011年06月16日 |
施工地點(diǎn) |
二盤區(qū)回風(fēng)巷 |
測(cè)點(diǎn)位置 |
1406m |
施工人員 |
楊耀霞、李玉兵 |
探測(cè)成果圖 |
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結(jié)論 |
1、本次探測(cè)超前距離為80米,最低值為40,最高值為155。 2、探測(cè)范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)1處低阻異常和2處高阻異常 經(jīng)驗(yàn)證:通過施工鉆孔,施工6.5m,發(fā)現(xiàn)有水,并對(duì)其釋放,共放水1060m3,巷道掘進(jìn)至60m處,發(fā)現(xiàn)有一落差為4.3m的斷層。 |
表-2 2107巷1540米超前探測(cè)成果圖
日期 |
2011年03月26日 |
施工地點(diǎn) |
2107巷道 |
測(cè)點(diǎn)位置 |
1540米處 |
施工人員 |
楊耀霞、李玉兵 |
探測(cè)成果圖 |
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結(jié)論 |
1、2107巷道超前探測(cè)控制距離94米,實(shí)測(cè)距離65米。 2、在迎頭后方發(fā)現(xiàn)1處低阻異常;迎頭后方發(fā)現(xiàn)2處低阻異常。 經(jīng)驗(yàn)證:巷道掘進(jìn)至前方32米,巷道頂板施工錨索時(shí),錨索孔有淋水。 |
4、結(jié)論
YTD400(A)全方位探測(cè)儀成本低,一臺(tái)全方位探測(cè)儀的功能相當(dāng)于一臺(tái)直流電法儀和一臺(tái)瑞利波探測(cè)儀或者一臺(tái)瞬變電磁儀和一臺(tái)瑞利波探測(cè)儀的作用;數(shù)據(jù)采集速度快,只需五小時(shí),即可完成對(duì)掘進(jìn)巷道迎頭前方或側(cè)幫及頂?shù)装?00米的探測(cè),同時(shí)不受井下復(fù)雜環(huán)境影響,抗干擾性強(qiáng)、對(duì)低阻體更加敏感、準(zhǔn)確度較高,解譯方便,效率高;提高了地質(zhì)及水文地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度,避免了透水事故的發(fā)生;為合理設(shè)計(jì)巷道,展布采面提供依據(jù),確保了巷道掘進(jìn)和工作面回采的安全,是礦井探測(cè)水體及含水構(gòu)造的有效方法。
作者簡(jiǎn)介:楊耀霞,男,山西大同人,本科,太原理工大學(xué),同煤國(guó)電同忻煤礦有限公司地測(cè)部技術(shù)主管