点电源法在井下生产中的应用.pdf

2 0 0 3 年第6 期 河 北 煤 炭 3 9 点 电活 法 在 井 下生 产 中的 应 用 刘 加 利 ，张 书坤 河北 金牛 能源股 份有 限公 司 葛 泉矿 ，河北 邢 台0 5 4 1 0 2 摘 要 为有效 预 防陷落柱 、 断层等其他地 质构造尤其是 构造 突水 ， 葛 泉矿 在井 下采用 点 电源法进 行 掘进 中超前探测 ， 并在常 规双点 电源法 的基础 上， 开发 了三点点源法， 取得较好效 果。 关键词 点 电源法 ； 超前探测 ； 地质构造 中 图 分 类 号 T D1 文 献 标 识 码 B 文 章 编 号 1 0 0 71 0 8 3 2 o 0 3 0 60 0 3 90 1 Ap p l i c a t i o n o f p o i n t p o we r mo d e f o r p r o d u c t i o n u n d e r mi n e I J I j-T i a l i ． ZHANG S h u k u n 1概 述 葛泉矿井 田位 于邯邢 煤 田的中北段 ， 大地构造 位 于太行 山隆起带 华北 沉 隆带 的交 接部 位 ， 区内构 造复杂 ， 断层 多 ， 陷落柱 相 当发育 。 自 1 9 8 9年 1 O月 投产 至今共 揭露 陷落 柱 5 7个 ， 平均 1 8 ． 9个／ k n ] 2 ， 复 杂 的地 质 条 件 不 仅 制 约 着 矿 井 生 产 的发 展 ， 而 且 严 重 威 胁 着 矿 井 的安 全 生 产 。 为有 效预 防陷落柱 、 断层 及其他地质构造 突水 ， 保障矿井安全 ， 近几 年 与河北 煤研 所合 作 在井下 采 用点电源法进行 掘 进工作 面 的超前 探 测 ， 并不 断改 进及完善探测 方法 ， 在 常规的双点源基础上 ， 开发 了 三点源法 ， 取得 了较好 效果 。 2点 电源 法 原 理 点电源法工作 中 ， A、 B两个供 电电极 相距 较远 ， 为理论 上 的无 穷 远 处 。供 电极 处 的 电场 为球 体 对 称 ， 据此原理巷道后 方某处 电阻率 p s 对应 于巷道前 方对 称位 置的 电阻率 p s 。如果巷道前 方有含水体或 其他地质 体存在 ， 会改变点 电源场 的分布特点 ， 使 电 场发 生畸 变 ， 观测 到 的 p s 值 也 会发生 相应 的 变化 ， 因此 ， 通 过 观 测 巷 道后 方 p s变 化 情 况 就 可 以 探 测 巷 道前 方隐伏 含水体 的存 在 。 3三 点 源 法 的开 发 在实际工作 中 ， 通过采用 双点源法进行探测 ， 即 在迎 头 A。 后 方 4～6 m 处 ， 再 布 置 一 个 供 电 点 A 形 成 两 个 球 形 电场 ， 通 过 测 量 两 个 球 形 电 场 的 电 性 参 数 ， 并进行对 比， 判别 异常方位 。 双点源法 的应 用 ， 初 步 解 决 了 前 、 后 包括 左 、 右 异常无法 区分 的问题 ， 但在 一些较 为复杂 的巷道 应用 时暴露 出一些新的 问题 ， 有时 出现前 、 后异常均 重合 的电性异 常给解 释带 来 困难 ， 为 此又 开发 了三 点源法 ， 在双点源 的基础 上再增加一个供 电电极 ， 形 成 三个 点 电 源 场 ， 三条 测 量 曲 线 相 互 进 行 比较 ， 有 效 解 决 了前 、 后 方 异 常 重 合 ， 解 释 困难 的 问 题 ， 在 巷 道 复 杂的地质条件下应用效 果显 著 。 4点 电源 法应 用 4 ． 1超 前 探 测 1 北翼 一1 9 0 、 一1 8 0大巷超 前探 测 。1 9 9 7年 ， 北 翼 一1 9 0 、 一1 8 0掘 进 时 ， 为 防止 揭 露 导 水 构 造 造 成 突 水 ， 应 用 点 电 源 法 进 行 了 1 1次 超 前 探 测 ， 探 5 0 m 掘 4 0 m， 取得 了 良好 效果 。 从 一1 9 0大巷七风眼 一1 2 7 m处 的探测 曲线看 ， 0 ～ 8 m为高阻异常 ， 1 0 m以后 岩层含 水 。经 巷道 掘进 验证 ， 前方 3 m出 x 如陷落柱 ， 3～1 0 m 为陷落柱 影响 带 ， 岩 石破碎 干燥 无 水 ， 1 0 m处 见 野青 灰 岩 ， 野青 出 水 ， 水量 6 07 0 ／ h ， 探测准确 。 从 北 翼 一1 9 0大 巷 测 5 0 点 一1 4 6 ． 5 m 处 的 探 测 曲线看 ， 前 方 3 2 m 以后 ， 存 在 高 阻 异 常 、 无 水 ， 分 析 为构造引起 ， 由于高 阻 异 常带 较 宽 ， 有 可 能是 陷落 柱 。经 巷 道 掘进 证 实 ， 巷 道 左 帮 3 2 ． 5 m， 右 帮 3 8 m为 下 转第 5 7页 维普资讯 2 0 0 3 年第6 期 河 北 煤 炭 5 7 权 、 责 、 利 趋 向高 度 一 致 ， 即所 谓 实 现 所 有 权 人 格 化 。 从 外 部 来 说 ， 要 加 强 人 民 主 要 通 过 人 大 和 政 协 等 对政府资产管理工 作的监督 。 在强化授权公 司经管者激励 与约束 方面 ， 首先 ， 要强化 授权 公司 的资 产经 营 、 尤其 是 投资 中心 的功 能 。企 业 性 公 司 与 行 政 性 公 司 的 根 本 区别 不 在 于是 否行使行政性 职能 ， 而 在 于是 否具有 完 善的 资产经 营 、 投资 中心 的功能 。授权 公 司不能 像传 统 的行政 性公 司那样 ， 局 限于对下进行人事管 理 、 政策制 度规 定等 职能 ， 而应 具有像 国外 大公 司那 样 ， 在整个 授权 公 司范 围内妥善进 行经 营部 署 、 资 产运 营和 投资决 策的能力 。其次 ， 在完善 授权公司经营功能 的同时 ， 对其经营管理 者采取收益报酬 同经营管理绩效挂钩 的办法 ， 以实 现权 、 责 、 利 三者 的密切 结合 。从 原则 上说 ， 年薪制 、 持 股制等办法 同样 适用 于授权公 司的 高层 经营管理者 。最后 ， 对授权 公 司经 营管 理者 的 选派也应摒弃简单 的 上级 直接任 命 办法 ， 而 代之 以 向社会招聘 、 公平竞争后再 任命 的办法 ， 以发 挥竞争 机制 的作用 ， 完善激励与约束 机制 。 强 化基层 国企经 营者 的激励 与约 束 ， 现在 主要 不是缺 少有效 的激励 、 约束办法 ， 而是缺少认真制订 并贯彻 实施 有效 制 度 的上级 部 门 ， 这就有 赖 于授权 公司功能 的完善 ， 有赖于授权公 司利益 激励 、 约束机 制的确立和健全 。 作者简介 厉强 1 9 6 5 一 ， 男 ， 河北 临章 人 ， 河 北金 牛 能 源 股份 有 限公 司物 资分公 司经 济 师。 收稿 日期 2 0 0 3 0 82 8 ；编辑 刘 阐词 上 接 第 3 9页 x 枷陷落柱 ， 干燥无水 ， 探测准确 。 2 1 3 2 9运 输 巷 超 前 探 测 。 1 3 2 9运 输 巷 沿 F 。 断层 防 水 煤 柱 掘 进 ， 由 于 F 断 层 落 差 较 大 H 2 0 0 m ， 使 上盘 2 煤与 下盘奥灰对接 ， 如果 中间有派 生 的导水构造 ， 或 因 F 。 断层 走 向发 生摆 动 ， 煤 柱 留 设不够而发 生奥灰突水 ， 后果不 堪设想 。因此 。 1 3 2 9 运输 巷掘进 时 ， 进行 了超前 及 巷 道左 侧 的探 测 F 。 断层位 于 1 3 2 9运输巷左 侧 ， 探 5 0 m掘 4 0 m， 共探测 1 3次 ， 探测准确 率达 9 0 ％， 保证 了安全掘进 。 从 1 3 2 9运输 巷 2 5 测 点 ～1 3 0 m处 的探 测 曲线 看 ， 巷道 前 方 2 0 m附 近存 在一 个 低 阻点 ， 分 析 认 为 是局部岩石破 碎 含水 引起 ， 非大 的含水 构造 。巷道 掘进至左 帮 2 2 m， 右 帮 3 2 m见 一条 小 断层 。其 附近 顶板 破 碎 ， 有 淋 水 。证 实 探 测 准 确 。1 9 9 7年 以来 ， 共进行 1 3个掘 进工 作 面 4 0余 次 的探 测 ， 陷 落柱探 测率达 9 0 ％， 有力 的保证 了矿井 的安全 生产 。 4 ． 2冲 积 层 岩 柱 厚 度 探 测 1 工 程 布 置 。 1 4 2 2运 料 巷 掘 进 时 ， 每 掘 1 0 0 m 采用钻探方 法施 工钻孔 1 ～2个 ， 之间采用物 探方法 进行加 密探 测 ， 点距 按近 似 3 0 m等 距 间 隔布 置 ， 共 布置测点 1 3个 ， 运输巷 自切 眼向外每 5 0 m布置测点 1个 ， 共 布置 6个 ， 运输 、 运料 两巷共布置测点 1 9个 ， 其 中电 3兼 做条件实验点 。 2 探 测结 果 。1 4 2 2工作 面 上 、 下 两巷 共 布置 测点 1 9个 ， 从探测 曲线来看 ， 曲线 特征明显 ， 资料解 释可 靠 ， 探 测精 度 高 ， 探测 误 差 2 m。可满 足 生产 要 求 。 电 3探 测 中 ， A 。 、 A 分 别 布 置 在 顶 、 底 板 上 ， 高差 2 m， 两 曲线 分别在 2 3 m和 2 5 m处存在 明显高阻 异常 ， 分析认 为该 异 常系 冲积层 底 界 面 。经 与 C O 1 钻孔 资 料 对 比 ， C O1钻 孔 探 测 冲积 层 岩 柱 厚 度 为 2 2 ． 5 m， 电法 探 测厚 度 为 2 3 m， 两 者 基 本 一 致 。 另一 电测 点 电 8 ， A。 、 A 1电极 均 布 置 在 巷 道底 板 ， 二 者相距 4 m。A 。 、 A ， 曲线均 在 2 0 m处 电阻率 发 生明显升高 ， 异 常 明显 ， 分 析为 冲积层 底 界面 位置 。 经与该测点周 围钻孔 资料对 比， 探 测厚度准确 。 5 结 论 1 井下点 电源法 超前 探测 地 质构 造 ， 尤其 含 水地质构造 ， 快捷方便 ， 经济实用 ， 效果明显 ， 在双点 源基础上开发 的三点 电源法有效解决 了前后 方异常 复合 ， 解 释困难 的问题 ， 在巷道复杂条件应用 中效果 显 著 。 2 采用点 电源 法探 测 冲积 层 岩柱 厚 度 ， 快捷 简便 ， 省 时省力 ， 曲线特征 明显 ， 资料可靠 ， 在有 已知 钻孔资 料可 以对 比时效 果 更 为 明 显 。因此 采 用钻 探 、 物探相 结合 的 探 测手 段 ， 可 大 大减 少 钻 探工 程 量 ， 对缩短施工 时间 、 提高工作效 率具有重要意义 。 作者简介 刘加利 1 9 7 0 一 ， 男 ， 河北 深 泽人 ， 河 北 金 牛 能源 股份 有 限公 司葛泉 矿技 术部 工 程 师。 收稿 日期 2 0 0 3 0 40 9 ；编辑 吕桂 安 维普资讯