定点源地在矿井下超前探测应用效果.pdf

I ． ， 井 ， 罄 耀刺， 造 ， 定点源法在矿井下超前探测应用效果 陈 新 奇 ●一 福 建 省 1 9 6 煤 田 地 质 队 T p ／ 6 ； I } 一 、引言 福建煤矿大部分已进人老年化阶段， 外围小煤窑越界开采及废弃老窑积水， 给煤矿生产造 成安全隐患 ； 福建煤田地质构造复杂、 煤层稳定性差， 超前探测， 指导采掘是必不可少的工作。 井下超前探测常用方法主要依赖小钻探 ， 但此方法成本高、 效益低， 超前探查受到限制。 采用定 点源法探测， 可大大提高效率， 降低成本 ， 并能长期有效地超前跟踪。 二 。 方 法技术 地面点 电源勘探实 际是研究地面 以下三 度导电半空间 中直流 电场分布规律 。而井下在 均 匀介质 中， 点 电源 电场具有球 对称性 ， 当在巷 道迎头采用单点 源 A供 电时， 则 A 点所建立 的电 场呈 全空 间辐射的球状 体 根据低胆 介质 吸收电流线 和高阻 排斥 电流线的原理 ， 在探测前方 存 在电性不均匀体时， 在其边界上的电流线将出现折射并导致电位畸变而产生异常。 井下观测方法， 将供 电电极A布置在巷道迎头， 另一电极 B放置无穷远， 测量电极 Iv l N沿 巷道向外逐步观测。由于点电源场为一球瘁， 所测异常具有多方向性， 为了判别异常场来 自阿 方， 通常在离迎头一定距离布设第二个供 电点 Az ， 然后将 A 和 A 二条曲线进行特征分析， 异 常判断及极值点确定， 并根据异常位置位移与二供电点距离差来判断异常方向。 三、 应用效 果 雷 I 噩 四果区劫水平挥点突利曲鳗 图 I为永定矿务局培丰煤矿延四 2 3 0 水平探点实测曲线 ， 目的是在迎头探测 1 6 煤延伸 情况．图中点电源曲线 ， 中前段 AO极距 5 0 米以前， 视电阻率为 3 0 f l m左右， 血线呈低阻平直 反映 ， 其 中 A 曲线在 4 4 米， A 曲线在 4 8米分别出现甚低阻异常， 视电阻率低于 3 0 f l m， 之后 一 24 维普资讯 曲线急剧上升， 电阻率达 3 0 O E m以上，按曲线异常特征解释， 低阻乎直段为 1 6 煤层电性反 映 ， 尾部高阻为 以砂 岩 为主 的岩层 电性 反映 ， 甚低 阻为煤层 与岩层接 触带 电性 差 异悬殊 所致 。 定量计算接触面距迎头 4 6米。根据二点曲线形态相似、 异常点位移 4 米 ， 与电 电 点距相等， 解释界面异常在前方 。探 点成 果经掘进 验证 ， 在 4 6米处见 1 6 煤层 突然扭 曲转折 ， 与 电探 4 6 米见岩层解 释吻合 圈 2 迁 三呆 区 水平挥点实剩 曲线 图2为永定矿务局培丰煤矿延三 2 1 5水平探点实测曲线， 目的是探测 1 6 煤层前方 1 5 煤层有否采空积水 图中点电源曲线， 首段为高趣 中段为低阻 尾段为高阻的三个电阻率差异 明显的电性屡次 异常分析视 电阻率大于 8 0 0 E m 的高阻异常为以砂岩为主的岩层电性反映， 中段电 点在极距 2 2米， 电z 点在极距 2 6 米分别出现拐点， 视电阻率大幅度 下降， 最低值在 1 5 P m左右， 尾部极距分别在 4 0米和 4 4 米视电阻率急剧上升， 最高达 3 O O m 以上 ， 根据曲线 异常特征 ， 中段反映低阻异常宽大， 解释为采空积水所致， 尾部曲线上升为相对高阻， 解释穿过 栗空积永区后为完整岩层电性反映。 扶电 电。 二条曲线形态相似， 异常扳值点位移距离相差 4 米， 与两测点距离相等， 因此判断积水体位于前方 后经过前方抽水后掘进验证 ， 结果 1 6米见 采空区 ， 与电探 解释基本 吻 合。 用定点源法在矿井中对煤层赋存、 煤层延深 采空区积水、 地质构造具有较好的效果与应 用前景。该方法较简单， 对所铡异常定位准确， 并可提高矿井安全生产和采掘效率 。 维普资讯