超前探测物探技术在中小型矿井中的应用.pdf

重 煤矿 天地 超前探测物探技术在中小型矿井中的应用 周 占许 平顶山 煤业集团 公司 吴寨 矿 摘要 开采灰岩含水层附近 的煤层时 ， 防治水是开 发阶段 的重 中之重 在探清前方未知区域的水 文情况时 ， 新型的超前物探技术 的应用尤其重要。 通过巷道超前探测确定水害位置进行防范， 取得了较好的经济效益 关键词 超前探测 电磁波 电阻率 引言 物探技术是一种集地质学、 物理学、 数学、 计算机等多学科于一 身的边缘性学科。常用的方法有地震、 电法、 瞬变电磁、 地质雷达、 地 球物理测井、 磁法、 重力勘探等， 具有优质、 高效、 经济、 科学、 勘探精 度高等特点。 随着吴寨矿对己 1 8煤层的开发， 该煤层的地质条件变 得 比较复杂。开发过程 中， 要穿过几层石灰岩含水层 ， 水害防治成 为 己 1 8开发 的重 中之重。掘进过程中 ， 严格执行 “ 有疑必探 ， 先探后 掘 ” 的原则。但是 ， 掘进过程中边探边掘， 严重制约着 掘进速度 ， 且很 难探到前面的水位及地质情况。为及时探测巷道迎头前方水文地质 情况 ， 为下部开 发、 矿井安全生产提供可靠的资料， 该矿 引进超前探 测物探技术 ， 并在 己 侣 轨道下 山成功实施。 1工程布置及方法 根据探测任务要求， 结合巷道长度等地质条件， 在己 1 8轨道下 山工作面进行了井下超前探测。 工程布置见图 1 ， 采用钢卷尺测量定位测点。井下超前探测， 采 用电磁波辐射原理， 及三极空间交汇法进行数据采集。 共布置 4 0根 电极 ， 供 电电极 A1 、 A 2 、 A 3 ， 为保证收集资料准确性 ， 供 电间距为 2 m， A 1在工作面处。A1 、 A 2分别在供电时，接电极 MN间距为 2 m， A 3 供 电时 ， 接收 电极 MN间距为 4 m。使用仪器 F D G A Z防 爆多功能高密度电法仪i 供电电压 ． 6 0 V； 波形频率 1 H Z 。 数据采集过程中， 克服了巷道局部积水、 底板坚硬、 供电接地条 件差等诸多不利因素 ， 通过增大 电流 、 压制干扰 ， 多次检测 ， 加强测 量等多种手段 ， 采集到 了可靠的第一手资料。 2 资 料 处理 首先对原始观测数据进行整理 经过反复对畸变数据的剔除与 校正、各测线 的视 电阻率 反演 以及地层地质资料的对比等过程， 最 终绘制出己 1 8 辅助轨道下山迎头超前探测成果。 通过对巷道工作面前方视电阻率剖面图的分析， 可以发现工作 面前方的低阻异常区域。工作面前方探测区域内， 出现2处视电阻 率低阻异常 ， 1 号异 常在 工作面前 方 4 0 m 处 ， 2号异常 出现在迎头 前方 5 7 m 与 6 4 m 处 女 ～rl l T。 搬捷 蛔 图 1 井 下 工 程布 置 图 通过探测， 发现 2处视电阻率低阻异常。 结合有关地质资料， 推 断此两处异常处为岩溶裂隙发育地带， 生产时应做好防治水工作。 3 效果 对 比 根据物探结果和提供的低阻异常区域图， 立即组织编制修改探 放水设计。确定探放水方案 ， 施工 方法 ， 制定探放水安全技术措施 ， 并完善防排水系统后， 依据设计进行探放水。巷道掘进到警戒位置 时组织探放水。 经验证 探孔终孔位置正好打到含水层， 单孔涌水量 达到 3 m3 ／ h 。 采 用超前探测物探技术有效预防突水事故 的发生 ， 及时发现含 水层、 岩溶水及承压水， 及时采取措施进行探放或注浆封堵。与采用 机械钻探方法相 比有 以下优点。 1 节约 了大量的人力、 物力。 2 更准确地探明了巷道的地质及水灾情况。 3 进一步确保了安全生产。 4 为开发己1 8 煤层提供了坚实的技术基础。 新型瓦斯监控系统 1 2 7 V双路电源转换器 马俊 杨永金 徐州矿务集团 有限公司 庞庄煤矿 摘要 本文根据煤矿井下使用的 K J 3 3 5 一 J F 新型瓦斯监控 系统 电源部 分存在的不足 ， 介绍 了一种实用 的 1 2 7 V双 电源切换器的研制 与使用 ， 有效 提高了供 电电源的可靠性 ， 保证了瓦斯监控 系统的稳定运行 ， 有利于煤矿井 下的安全生产。 关键词 监控系统分站 电源转换器 断电器探头 安全生产是煤矿企业生产过程的永恒主题 ， 瓦斯爆 炸是煤矿生 产的五 大自然灾害之一 ， 为 了确保煤矿 的安全生产 ， 瓦斯治理则为 煤矿安全工作的重中之重。 党和国家对煤矿企业的安全生产十分重 视 ， 制定 了“ 先抽后采 ， 监测监控 ， 以风定产 ” 瓦斯治理 的十 二字方 针。 目前， 瓦斯监控系统已广泛应用于煤矿井下生产现场， 为有效防 止和减少煤矿瓦斯爆炸事故的发生提供强有力的技术支持， 瓦斯监 控系统不断更新换代 ， 采用的技术原理和保护控制功能不断进步和 完善， 有力地推动了煤矿 的安全生产。 1 、 K J 3 3 5 一 J F 新型瓦期监控 系统的组成与功能 徐矿集 团正在推 广使用的 K J 3 3 5 一 J F 新型瓦斯监控 系统 ， 它 由隔爆兼本安型电源箱、 本安型交换机、 本安型监控分站、 断电器及 控头组成。该 系统具有功能齐全 ， 数据 准确 ， 控制范围广等许多优 点 ， 能实现 1 6路 信号的检测和传输 ， 可实现 4路开关量控 制信号 输出， 它具有甲烷、 风速、 压差、 C O、 温度等模拟量检测 ， 馈电状态、 设备开停、 风筒 、 烟 雾等开关量监 测及风 电、 瓦斯 电闭锁功能。由于 1 6 0 该系统安装简单， 接线方便， 稳定【生 高， 为煤矿安全生产、 调度和决策指 挥提供直观、 可靠的控制手段 ， 对调度指挥、 生产决策具有重要意义。 2 、 K J 3 3 5 - J F 新型瓦期监控系统使用中存在的不足 K J 3 3 5 一 J F 新型瓦期监控系统所使用的电源箱， 输入电压为交 流 1 2 7 V，输出电压 为直流 1 8 V 最大输出 电流 为 4 5 0 mA o由于 1 2 7 V交流电压 除煤 电钻以外 主要作 为井下信号和照明使用 ， 对监 控系统而言 ， 在掘进工作面中用 1 2 7 V交流电作为电源箱的输入电 压存在以下不足 1 电源取用不便， 需从非掘进工作面的信号或照 明线路上间接取 出 掘进工作面的信号、 照 明线路受风 电、 瓦斯斯 电 闭锁开 关控制 ； 2 由于 1 2 7 V交流 电压均 由照明信号综合保护装 置提供， 一旦停电需人工复电； 3 井下照明、 信号线路不确定因素 较多， 负荷随机变动较大， 常因工作需要 更换照明灯或做试验 或 线路漏电、 断线等原因造成停电频繁； 4 综合保护装置出现故障， 被迫停电进行检修 ； 5 由于人为因素， 有时出现送电不及时或送不 上电现象。上述原因易造成监控系统交流电源中断、 系统收不到信 息、 瓦斯、 电闭锁功能失效， 影响到监控系统的安全运行。 虽然， 监控 系统的 电源箱 内装有备用 电池 ，但其维持时间一般不足 2小时 ， 难 以满足长时 间停 电的需要。为了提高监控系统 的供 电可靠性 ， 使用 过程中， 不得不在各分站或交换机的安装地点增加一台专用综合保 护装置 ， 作为专用 电源来进行供 电， 一定程度上提高 了瓦斯监控 系