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1701712019 年第 8 期2019 年第 8 期 死”问题时常发生，支架操作手柄常常被矸石埋在 下面，进而诱发更加严重的支架倒架现象，严重影 响支架操纵阀手柄的正常操作，造成严重的事故隐 患。采取综采液压支架操纵阀手柄闭锁安全措施刻 不容缓。 2.3 支架操纵阀手柄误操作带来的生产问题 滚落的矸石进入架内砸到或碰到立柱操纵阀手 柄，或人员在转运物料期间碰到、刮到撑帮板操纵 阀手柄，造成支架降架，采煤机撑帮板收缩。 （1）导致顶板矸石冒落，矸石会“压死”工 作面溜子，工作面不能运输，影响生产； （2）导致架撑帮板会卡住溜子，工作面不能 生产，同时，工作面冒落的矸石不能运输，工作面 不能正常通风，影响安全； （3）导致顶板空顶，支架无支撑力，继而又 造成支架挤架、倒架； （4）导致采煤机撑帮板收缩，可能造成采煤 机截齿损坏，威胁人身安全。 3 液压支架操纵阀手柄闭锁装置设计 3.1 液压支架操纵阀手柄闭锁结构 根据 ZPY4800/14/28QS 液压支架操纵阀手柄安 装位置，考虑到在不影响正常使用、又便于实际操 作的情况下，用 Φ10mm 圆钢加工成 50500mm 的长形环，在长形环左端 1/3 处焊一立筋，一方面 起到加强作用，另一方面起到使系着的小链不窜动， 如图 1 所示。 用 δ10 钢板加工 2 块支撑板，每个支撑板上 各钻 2 个 Φ13mm 的孔，用于与阀组架固定，在支 撑板的立面各做 2 个 60（Φ1636mm）的斜口， 一方面起到卡住长形环的作用，使其不脱落，另一 方面是操作方便；再用 Φ4310mm 小链一端套在 长形环里，一端焊接在左侧支撑板的下部，使长形 环不掉落，起到提高效率的作用，如图 2 所示。 图 1 长形环结构图（单位mm） 3.2 液压支架操纵阀手柄闭锁装置的安装 在 ZPY4800/14/28QS 液压支架手柄固定板的两 侧面，分别固定支撑板和长形环，将 8 个操纵阀手 柄全部套进长形环里，再将长形环卡进 60的斜口 里，这样 8 个操纵阀手柄就被长形环卡住了，如图 3 所示。当需要带压擦顶移架，支架工首先将手柄 闭锁长形环从侧板斜口中取出，然后才能手动操作 带压擦顶移架，操作完毕，操纵阀手柄恢复到零位， 将长形环手柄闭锁再放回60的斜口里， 以此类推。 工作面偶尔出现滚杆或架间、架前漏顶，矸石即便 砸到或推到任 1 个操作手柄上，由于液压支架操纵 阀手柄闭锁能承载 200kg 重量，再加上操纵阀手柄 是在支架两棵立柱的中间部位，液压支架也不会误 动作。 图 2 支撑板结构图（单位mm） 图 3 手柄闭锁装置安装示意图 4 液压支架操纵阀手柄闭锁改造后的效果 ZPY4800/14/28QS 液压支架操纵阀手柄闭锁改 造后，能有效防止滚落的矸石进入架内砸到或碰到 立柱操纵阀手柄；能有效防止人员在转运物料期间 碰到、刮到撑帮板操纵阀手柄；工作面在放炮期间， 避免飞溅的矸石击打到操纵阀手柄造成误动作，对 工作面支护、设备造成安全隐患。该改造结构上简 单，操作简便，安全可靠，实用性强，投资少。 5 结语 在大倾角、大仰角、 “三软”煤层、分层（铺网） 开采极其复杂的条件下使用 ZPY4800 ／ 14 ／ 28QS 液压支架，在探索和实践中总结出防止支架操纵阀 手柄误动作的装置。经过“2 东 303、2 北 201”综 （下转第 174 页） 临汾同富新煤业槽波地震勘探应用研究 李 璐 （晋能集团临汾有限公司，山西 临汾 041000） 摘 要 为准确查明同富新煤业 10203 工作面内部及外段延伸部分隐伏地质构造情况，精确控制和准确掌握 F58 号断层 发育情况，采用了投射槽波地震勘探技术对整个工作面进行了探测。通过与井下采掘前的地质描述及采掘中的实际揭露进 行对比表明，此次槽波地震勘探工程有效控制住了隐伏地质构造、地质异常体，为探测区域内的煤层开采提供了先进的物 探技术支持。 关键词 槽波地震勘探 隐伏地质构造 井下物探技术 中图分类号 P631.4 文献标识码 B doi10.3969/j.issn.1005-2801.2019.08.061 Study on In-seam Wave Seismic Exploration and Application in Tongfuxin Coal Industry of Linfen Li Lu （Linfen Co.,Ltd., Jinneng Group, Shanxi Linfen 041000） Abstract In order to have a good knowledge of the hidden geological structure of the internal and external extension of the 10203 working face in Tongfuxin Coal Mine, precisely grasp the development of the F58 fault, the whole working face was detected by using the projective in-seam wave seismic exploration technology. By comparing the geological description before underground mining with the actual situation during mining, it shows that the in-seam wave seismic exploration project has effectively controlled the hidden geological structure and geological anomalous body, and provided advanced geophysical technology for the coal seam mining in the exploration area. Key words in-seam wave seismic exploration hidden geological structure underground geophysical exploration technology 收稿日期 2019-02-20 作者简介 李璐（1987-），男，山西省临汾人，地质工程师， 2010 年毕业于太原理工大学矿业工程学院资源勘查工程专业，现 任职晋能集团临汾有限公司地质与防治水中心物探与化探科主管。 煤矿地质与防治水 1 槽波地震勘探 槽波地震勘探是利用槽波来探测井下低速夹层 及地质构造异常体的一种地震方法，是探测煤层不 连续性的物理方法，也称为层内勘探法。槽波地震 勘探对探查工作面断层、采空区、陷落柱和煤层变 薄区等构造异常体在勘查精度和距离上明显优于井 下坑道透视等探测方法，目前较常用的槽波地震勘 探方法为透射法和发射法。 2 槽波透射法与反射法的原理和操作 2.1 槽波透射法 槽波透射法是采用从顺槽一端的震源透过回采 工作面传达至另一端顺槽检波点的直达槽波信号， 根据槽波的强弱来判断在相应的回采工作面内有无 构造异常。 2.2 槽波反射法 槽波反射法是在同一巷道内布设炮点和检波 点，当槽波信号在煤层传播中遇到不连续体表明遇 到了地震波的波阻抗，就会产生反射槽波信号，通 过观察回采工作面反射槽波信号的强弱来判断构造 异常体的位置。 3 同富新煤业 10203 工作面槽波地震勘探 3.1 工作面概况 同富新煤业有限公司位于乡宁县东 21km 处的 管头镇万上村一带，行政区划属管头镇管辖。10203 工作面为走向布置，回风顺槽走向长度 1900m，运 输顺槽走向长度 1730m，工作面倾向长度 246m。 10203 工作面地表为山坡形态，工作面整体位于 1721732019 年第 8 期2019 年第 8 期 图 3 煤层变薄区Ⅰ（中上部）在 CT 成像图上的显示 3.3.3 异常区 通过 CT 成像结果显示，工作面内存在 2 个异 常区。 （1）YC1异常区 1 位于回风顺槽 H16 ～ H18 测点之间的工作面内部，距离回风顺槽约 50m，异 常区范围为 95m70m。根据槽波 CT 成像结果， 该异常有可能是陷落柱、煤层变薄或者煤层顶底板 破碎等地质原因造成。 如图1所示为YC1异常区 （中 部）在 CT 成像图上的显示。 （2）YC2异常区 2 位于回风顺槽 H24 ～ H26 测点之间的工作面内部，距离回风顺槽约 60m，异 常范围为 55m35m。根据槽波 CT 成像结果，该 异常有可能是陷落柱、煤层变薄或者煤层顶底板破 碎等地质原因造成。如图 4 所示为 YC2 异常区（中 部）在 CT 成像图上的显示。 图 4 YC2 异常区（中部）在 CT 成像图上的显示 3.3.4 F58 断层反射 从 F58 断层反射槽波单炮记录可见明显的反 射槽波记录，反射槽波 CDM 成像结果中可以发现 较强的异常。通过综合分析对探测区域进行解释， 10203 工作面切眼以外北侧存在 F58 断层，单线点 线段即为反射槽波解释的 F58 断层走向，双线段为 地面三维地震解释断层走向。F58 断层距离回风顺 槽约 150m，该断层在 H26 测点向切眼方向范围内 走向与地面三维地震解释断层相同，但在 H26 测点 向外的 225m 范围内，断层走向呈近 NE 向。如图 5 所示为 F58 断层（中部）在 CDM 成像图上的显示。 3.3.5 主要勘探成果 同富新煤业 10203 工作面、F58 断层槽波地震 探测项目共采集有效数据 233 炮，共布设检波器 446 道，测线总长度 4450m。所采集的原始数据质 量较高，所得数据全部合格。采用槽波 CACT 成像 方法分析处理，对探测区域的构造情况进行了充分 的解释。 图 5 F58 断层（中部）在 CDM 成像图上的显示 本次槽波地震勘探研究项目地质成果 （1）10203 工作面内共解释煤层变薄区 4 个， 煤层变薄至 11.5m。其中回风顺槽附近 2 个，面积 分别为 6000m2、4000m2，运输顺槽附近 2 个，面积 分别为 10000m2、4000m2。 （2）10203 工作面内解释断层 1 条为 CF1。该 断层走向 SN，落差约 12m，位于 10203 运输顺槽 J24 测点附近的工作面内部，该断层在工作面内延 伸长度约 50m。 （3）10203 工作面北侧解释异常区 2 个，可能 是陷落柱、煤层变薄或者煤层顶板破碎等地质原因 造成。YC1 异常区范围为 95m70m，YC2 异常区 范围为 55m35m。 （4）F58 断层距离回风顺槽约 150m，该断层 在 H26 测点向切眼方向范围内走向与地面三维地震 解释断层相同，但在 H26 测点向外的 225m 范围内， 断层走向呈近 NE 向。 4 结论 在井下槽波地震勘探工作前，应充分了解勘探 工作面实际情况，制定出合理的施工方案。施工 时，根据回采工作面的现场情况，对检波点、炮点 位置和数量进行适当调整。在井下所有激发点放炮 完毕后，对井下资料数据采集并进行数据处理。槽 波地震勘探数据处理是通过槽波能量的透射和发射 CACT 成像技术进行的，同时结合巷道实际揭露情 况，对槽波 CT 成像结果进行综合分析，最终对勘 探区域地质构造异常得出较为定性的解释。通过回 采过程中对此次槽波地震勘探成果进行验证，得出 结果基本吻合，证明槽波地震勘探技术是一种探查 断层、煤层变薄区、陷落柱等地质异常情况的有效 手段。 【参考书目】 ［1］ 任亚平 . 槽波地震勘探在煤矿大型工作面的应用 上坡及山沟的中上部，山顶位于回风顺槽一侧。 工作面地表标高为 12751530m，工作面顶板标高 12201230m。回采工作面平均埋深为 120m，工作 面最浅埋深为 45m，位于回风顺槽开口处，最深埋 深为 270m，位于回风顺槽中部位置。矿井主采 10 号煤层，煤层最小厚度 1.5m，最大厚度 2.8m，平 均约 2.23m，煤层倾角 010，平均为 5。 根据地面三维地震勘探资料，在 10203 工作面 内部可能存在陷落柱和断层，可能会对工作面回采 造成一定影响。同时为查清 10203 工作面切眼以外 F58 断层延伸及展布，同富新煤业决定对 10203 工 作面及切眼以北区域进行槽波地震勘探，以期采取 经济有效的手段精确控制 F58 号断层、查明 10203 工作面内部地质构造异常体，提高工作面回采率， 保障安全开采。 3.2 工程实践 本次槽波地震探测沿 10203 运输顺槽、回风顺 槽及切眼布置炮点和检波器。在充分研究同富新煤 业相关地质资料的基础上，以急需解决的地质任务 为前提，通过槽波地震勘探数据处理系统，经过计 算测试，确定此次工作安排。 （1）检波点布置 10203 工作面透射槽波探测和 F58 断层反射槽 波探测均采用 10m 接收道距，共布设检波点 446 个， 其中 10203 工作面透射 377 个，F58 断层反射 69 个。 （2）炮点布置 10203 工作面透射槽波探测和 F58 断层反射槽 波探测均采用 20m 炮间距，共布设炮点 233 个，其 中 10203 工作面透射 199 个，F58 断层反射 34 个。 （3）现场施工布置 现场施工时，将检波器对接至顺槽锚杆露头上， 垂直于煤壁，仪器和检波器位置按照施工设计要求 进行布设，每个炮孔深为 3.5m，填充药量为 0.35kg。 布设完成后，由爆破人员负责放炮，当所有激发点 放炮完毕后，收集井下数据，结束现场施工。 3.3 探测成果分析 根据 10203 工作面槽波地震勘探成像结果，同 时结合工作面地质揭露情况对工作面探测区域进行 解释。通过分析得出工作面断层 1 条，煤层变薄 区 4 个，异常区 2 个，最终构造解释，依据反射槽 波 CDM 成像结果对 10203 工作面东北部的 F58 断 层的走向进行了解释。深色区域说明槽波能够穿透 工作面，表示工作面存在的地质构造较少；浅色区 域说明槽波未能穿透工作面，表示可能存在地质构 造。如图 1 所示为 10203 工作面、F58 断层（10203 工作面东北部）槽波地震探测成果图。 图 1 10203 工作面、F58 断层（10203 工作面东北部） 槽波地震探测成果图 3.3.1 断层 工作面内共解释断层 1 条，命名为 CF1 断层。 该断层走向 SN，落差约 1 ～ 2m，位于 10203 工 作面运输顺槽 J24 测点附近的工作面内部，距离 10203 运输顺槽 50m。该断层在工作面内延伸长度 约 50m，在 CT 成像反映明显，为较可靠断层。如 图 2 所示为 CF1 断层（中部）、YC2 异常区（左中） 及煤层变薄区Ⅲ（左上）、Ⅳ（右下）在 CT 成像 图上的显示。 图 2 CF1 断层（中部）、YC2 异常区（左中）及煤层 变薄区Ⅲ（左上）、Ⅳ（右下）在 CT 成像图上的显示 3.3.2 煤层变薄区 根据开拓巷道揭露的煤层厚度，整个探测区内 绝大多数煤层厚度在2m左右， 煤层厚度较为稳定。 通过 CT 成像结果显示，工作面内存在 4 处煤层厚 度变薄区域，命名为煤层变薄区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。 煤层变薄区Ⅰ位于回风顺槽 H10-H12 测点 附 近， 煤 层 变 薄 至 11.5m， 煤 层 变 薄 范 围 约 6000m2。如图 3 所示为煤层变薄区Ⅰ（中上部）。 煤层变薄区Ⅱ位于运输顺槽J14-J18测点附近， 煤层变薄至 11.5m，煤层变薄范围约 10000m2。如 图 1 所示为煤层变薄区Ⅱ（中下部）。 煤层变薄区Ⅲ位于回风顺槽 H24 测点附近，煤 层变薄至 11.5m，煤层变薄范围约 4000m2，如图 2 所示。 煤层变薄区Ⅳ位于运输顺槽J27-J29测点附近， 煤层变薄至 11.5m，煤层变薄范围约 4000m2，如 图 2 所示。 1721732019 年第 8 期2019 年第 8 期 图 3 煤层变薄区Ⅰ（中上部）在 CT 成像图上的显示 3.3.3 异常区 通过 CT 成像结果显示，工作面内存在 2 个异 常区。 （1）YC1异常区 1 位于回风顺槽 H16 ～ H18 测点之间的工作面内部，距离回风顺槽约 50m，异 常区范围为 95m70m。根据槽波 CT 成像结果， 该异常有可能是陷落柱、煤层变薄或者煤层顶底板 破碎等地质原因造成。 如图1所示为YC1异常区 （中 部）在 CT 成像图上的显示。 （2）YC2异常区 2 位于回风顺槽 H24 ～ H26 测点之间的工作面内部，距离回风顺槽约 60m，异 常范围为 55m35m。根据槽波 CT 成像结果，该 异常有可能是陷落柱、煤层变薄或者煤层顶底板破 碎等地质原因造成。如图 4 所示为 YC2 异常区（中 部）在 CT 成像图上的显示。 图 4 YC2 异常区（中部）在 CT 成像图上的显示 3.3.4 F58 断层反射 从 F58 断层反射槽波单炮记录可见明显的反 射槽波记录，反射槽波 CDM 成像结果中可以发现 较强的异常。通过综合分析对探测区域进行解释， 10203 工作面切眼以外北侧存在 F58 断层，单线点 线段即为反射槽波解释的 F58 断层走向，双线段为 地面三维地震解释断层走向。F58 断层距离回风顺 槽约 150m，该断层在 H26 测点向切眼方向范围内 走向与地面三维地震解释断层相同，但在 H26 测点 向外的 225m 范围内，断层走向呈近 NE 向。如图 5 所示为 F58 断层（中部）在 CDM 成像图上的显示。 3.3.5 主要勘探成果 同富新煤业 10203 工作面、F58 断层槽波地震 探测项目共采集有效数据 233 炮，共布设检波器 446 道，测线总长度 4450m。所采集的原始数据质 量较高，所得数据全部合格。采用槽波 CACT 成像 方法分析处理，对探测区域的构造情况进行了充分 的解释。 图 5 F58 断层（中部）在 CDM 成像图上的显示 本次槽波地震勘探研究项目地质成果 （1）10203 工作面内共解释煤层变薄区 4 个， 煤层变薄至 11.5m。其中回风顺槽附近 2 个，面积 分别为 6000m2、4000m2，运输顺槽附近 2 个，面积 分别为 10000m2、4000m2。 （2）10203 工作面内解释断层 1 条为 CF1。该 断层走向 SN，落差约 12m，位于 10203 运输顺槽 J24 测点附近的工作面内部，该断层在工作面内延 伸长度约 50m。 （3）10203 工作面北侧解释异常区 2 个，可能 是陷落柱、煤层变薄或者煤层顶板破碎等地质原因 造成。YC1 异常区范围为 95m70m，YC2 异常区 范围为 55m35m。 （4）F58 断层距离回风顺槽约 150m，该断层 在 H26 测点向切眼方向范围内走向与地面三维地震 解释断层相同，但在 H26 测点向外的 225m 范围内， 断层走向呈近 NE 向。 4 结论 在井下槽波地震勘探工作前，应充分了解勘探 工作面实际情况，制定出合理的施工方案。施工 时，根据回采工作面的现场情况，对检波点、炮点 位置和数量进行适当调整。在井下所有激发点放炮 完毕后，对井下资料数据采集并进行数据处理。槽 波地震勘探数据处理是通过槽波能量的透射和发射 CACT 成像技术进行的，同时结合巷道实际揭露情 况，对槽波 CT 成像结果进行综合分析，最终对勘 探区域地质构造异常得出较为定性的解释。通过回 采过程中对此次槽波地震勘探成果进行验证，得出 结果基本吻合，证明槽波地震勘探技术是一种探查 断层、煤层变薄区、陷落柱等地质异常情况的有效 手段。 【参考书目】 ［1］ 任亚平 . 槽波地震勘探在煤矿大型工作面的应用 上坡及山沟的中上部，山顶位于回风顺槽一侧。 工作面地表标高为 12751530m，工作面顶板标高 12201230m。回采工作面平均埋深为 120m，工作 面最浅埋深为 45m，位于回风顺槽开口处，最深埋 深为 270m，位于回风顺槽中部位置。矿井主采 10 号煤层，煤层最小厚度 1.5m，最大厚度 2.8m，平 均约 2.23m，煤层倾角 010，平均为 5。 根据地面三维地震勘探资料，在 10203 工作面 内部可能存在陷落柱和断层，可能会对工作面回采 造成一定影响。同时为查清 10203 工作面切眼以外 F58 断层延伸及展布，同富新煤业决定对 10203 工 作面及切眼以北区域进行槽波地震勘探，以期采取 经济有效的手段精确控制 F58 号断层、查明 10203 工作面内部地质构造异常体，提高工作面回采率， 保障安全开采。 3.2 工程实践 本次槽波地震探测沿 10203 运输顺槽、回风顺 槽及切眼布置炮点和检波器。在充分研究同富新煤 业相关地质资料的基础上，以急需解决的地质任务 为前提，通过槽波地震勘探数据处理系统，经过计 算测试，确定此次工作安排。 （1）检波点布置 10203 工作面透射槽波探测和 F58 断层反射槽 波探测均采用 10m 接收道距，共布设检波点 446 个， 其中 10203 工作面透射 377 个，F58 断层反射 69 个。 （2）炮点布置 10203 工作面透射槽波探测和 F58 断层反射槽 波探测均采用 20m 炮间距，共布设炮点 233 个，其 中 10203 工作面透射 199 个，F58 断层反射 34 个。 （3）现场施工布置 现场施工时，将检波器对接至顺槽锚杆露头上， 垂直于煤壁，仪器和检波器位置按照施工设计要求 进行布设，每个炮孔深为 3.5m，填充药量为 0.35kg。 布设完成后，由爆破人员负责放炮，当所有激发点 放炮完毕后，收集井下数据，结束现场施工。 3.3 探测成果分析 根据 10203 工作面槽波地震勘探成像结果，同 时结合工作面地质揭露情况对工作面探测区域进行 解释。通过分析得出工作面断层 1 条，煤层变薄 区 4 个，异常区 2 个，最终构造解释，依据反射槽 波 CDM 成像结果对 10203 工作面东北部的 F58 断 层的走向进行了解释。深色区域说明槽波能够穿透 工作面，表示工作面存在的地质构造较少；浅色区 域说明槽波未能穿透工作面，表示可能存在地质构 造。如图 1 所示为 10203 工作面、F58 断层（10203 工作面东北部）槽波地震探测成果图。 图 1 10203 工作面、F58 断层（10203 工作面东北部） 槽波地震探测成果图 3.3.1 断层 工作面内共解释断层 1 条，命名为 CF1 断层。 该断层走向 SN，落差约 1 ～ 2m，位于 10203 工 作面运输顺槽 J24 测点附近的工作面内部，距离 10203 运输顺槽 50m。该断层在工作面内延伸长度 约 50m，在 CT 成像反映明显，为较可靠断层。如 图 2 所示为 CF1 断层（中部）、YC2 异常区（左中） 及煤层变薄区Ⅲ（左上）、Ⅳ（右下）在 CT 成像 图上的显示。 图 2 CF1 断层（中部）、YC2 异常区（左中）及煤层 变薄区Ⅲ（左上）、Ⅳ（右下）在 CT 成像图上的显示 3.3.2 煤层变薄区 根据开拓巷道揭露的煤层厚度，整个探测区内 绝大多数煤层厚度在2m左右， 煤层厚度较为稳定。 通过 CT 成像结果显示，工作面内存在 4 处煤层厚 度变薄区域，命名为煤层变薄区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。 煤层变薄区Ⅰ位于回风顺槽 H10-H12 测点 附 近， 煤 层 变 薄 至 11.5m， 煤 层 变 薄 范 围 约 6000m2。如图 3 所示为煤层变薄区Ⅰ（中上部）。 煤层变薄区Ⅱ位于运输顺槽J14-J18测点附近， 煤层变薄至 11.5m，煤层变薄范围约 10000m2。如 图 1 所示为煤层变薄区Ⅱ（中下部）。 煤层变薄区Ⅲ位于回风顺槽 H24 测点附近，煤 层变薄至 11.5m，煤层变薄范围约 4000m2，如图 2 所示。 煤层变薄区Ⅳ位于运输顺槽J27-J29测点附近， 煤层变薄至 11.5m，煤层变薄范围约 4000m2，如 图 2 所示。 1741752019 年第 8 期2019 年第 8 期 采工作面两年多的应用，支架操纵阀手柄从未发生 过误动作。通过有效的闭锁控制，综采支架操作的 安全性能得以提高，矿井生产效率显著提升，为综 采支架在难采煤层机械化开采奠定了基础。 [J]. 煤田地质与勘探，2015，43（03）102-109. ［2］ 乐勇，王伟，申青春，等 . 槽波地震勘探技术在 工作面小构造探测中的应用[J].煤田地质与勘探， 2013，41（04）74-77. ［3］ 王季，李建政，吴海，等 . 透射槽波能量衰减系 数成像与陷落柱探测 [J]. 煤炭科学技术，2015， 43（01）108-111. ［4］ 武延辉，王伟，高星 . 槽波地震反射法在断层中的 应用 [J]. 煤炭与化工，2016，39（02）124-130. ［5］ 李松营，廉洁，腾吉文，等 . 基于槽波透射法的 采煤工作面煤厚解释技术 [J]. 煤炭学报，2017， 42（03）719-725. （上接第 168 页） （上接第 170 页） 运行状态。 （2）系统具有存储视频图像功能。 （3）系统有在监视器上分屏、单屏观察视频 图像功能。 （4）视频监控系统配合 IP 语音信号装置可以 实现井下胶带的远程调度控制。 4.7 主要设备功能及性能 （1）KJD5 矿用本安型可编程控制机可用于有 瓦斯及煤尘爆炸危险的煤矿井下。该控制机采用模 块化设计，配置灵活，汉字显示，语句表、梯形图 编程。 （2）KDW210 型矿用隔爆兼本安电源继电器 箱适用于煤矿井下，为 KJD5 矿用本安型可编程控 制机 （PLC） 或其他矿用监控设备提供本安型电源。 （3）KXT22 语音通信装置主要实现工作面的 语音报警和语音通信功能，实现工作面人员的语音 沟通。 （4）GUL60 矿用本安型雷达物位传感器采用 雷达测距原理，用来测量煤仓、水仓等储料仓的料 位高度。 （5）KXT23.1A 矿用本安型 IP 网络广播终端， 主要功能定时播放广播、扩音对讲、监听，可与 KXT22.1、KXT22.2 扩音装置联机通话。 5 效益分析 （1）主运煤远程控制系统的应用，使得胶带 输送机运行与给煤机运行实现联锁，集中控制系统 还包含各种保护，能自动及时发现故障点。设备发 生故障时，系统便能显示出故障情况或发出报警信 号，便于及时处理，从而提高主运煤系统运行的安 全性。 （2）主运煤系统集中控制的 IP 网络广播系统 配置扩播电话和启动前的全线语音告警装置，大大 提高了井上调度与井下现场作业人员的协调与沟通 能力。且该广播系统预留了与紧急避险扩播系统串 接的端口，缩减了在主运煤系统中紧急避险广播设 备的投入，减少了成本支出。 （3）主运煤系统集中控制系统运行后实现了 井下 8 条胶带输送机和 3 台给煤机的无人值守，在 地面集中控制主控机房安排司机进行胶带输送机的 远程启、停操作和远程监控。可以节约人力工资 300 万元 /a。 （4）该煤矿以往主运煤系统为逆煤流启车， 在上次生产班结束后，运输系统胶带上的煤炭都已 经卸净，再次启动的运输系统从煤炭进入系统到煤 炭流出系统需要 3060min，整个下游的胶带都在空 转等煤，造成了电能消耗和带式输送机械磨损。通 过对集中控制系统运行逻辑的优化设计，实现了系 统的顺序闭锁功能系统重载按逆煤流启动，空载 也可按顺煤流启动、顺煤流停车的集控方式。使用 原控制逻辑时主运煤系统月平均耗电量为22万度， 使用系统重载按逆煤流启动空载按顺煤流启动、顺 煤流停车的集控方式后月平均耗电量为19.95万度。 （5）避免胶带输送机无煤空转，减少对输送 机运转部位如滚筒和托辊的使用损耗以及胶带的磨 损，延长了零部件及设备的使用寿命，节约了成本。 【参考书目】 ［1］ 赵建军 . 基于 KXH18 为核心的煤矿胶带运输监控 系统 [J]. 科技展望，2014（21）192. ［2］ 苏士杰，魏天乐，武磊 . 矿区远程视频监控系统 在千秋煤矿的应用[J].煤炭技术， 2009， 28 （03） 83-84. ［3］ 李明华，范高贤 . 数字化视频监控系统在煤矿中 的应用 [J]. 工矿自动化，2006（02）58-60. 辛置煤矿 10-425 工作面槽波地震 探测技术研究与应用 牛园园 （霍州煤电集团辛置煤矿，山西 霍州 031412） 摘 要 为充分了解 10-425 工作面的地质构造情况，采用槽波地震探测技术对工作面进行探测。通过对槽波的形成和现有槽 波地震勘探技术的分析，结合工作面的具体地质条件对工作面的槽波地震探测方案进行具体设计。根据探测结果可知，工作面 前方约 900m 为低速区，推断该位置处为陷落柱，工作面前方约 570 ～ 580m 为高速区，该区域为断层破碎带，为后续工作面 回采提供指导。 关键词 槽波 地质构造 地震探测 中图分类号 P631.4 文献标识码 A doi10.3969/j.issn.1005-2801.2019.08.062 Research and Application of In-seam Seismic Survey Technology for the 10-425 Working Face in Xinzhi Coal Mine Niu Yuan-yuan （Xinzhi Coal Mine, Huozhou Coal Electricity Group, Shanxi Huozhou 031412） AbstractIn order to fully understand the geological structure of the 10-425 working face, the in-seam seismic survey technology is used to detect the working surface. Based on the analysis of the channel wave ation and the existing in-seam seismic survey technology, together with the specific geological conditions of the working face, the in-seam seismic survey scheme of the working face is designed in detail. The results show that about 900m in front of the working face is a low-speed zone. It is inferred that collapse columns are located there; about 570580m in front of the working face is a high-speed zone, which is fault fracture zone. These results provide guidance for subsequent mining of the working face. Key words channel wave geological structure seismic survey 收稿日期 2019-02-01 作者简介 牛园园（1987-），山西省长治市壶关县人，2009 年 6 月毕业于阳泉学院地质勘查专业，助理工程师，现从事煤矿地质测 量防治水工作。 1 工程概况 辛置煤矿 10-425 工作面位于东四左翼采区，东 面为 10-427 设计工作面，南面为 H40m 断层，西 面为南土壁保安煤柱，北面为东四左翼轨道巷、皮 带巷。10-425 工作面所采煤层为 10煤层，煤层均 厚 2.6m。煤层直接顶为泥岩及 9煤层，厚度 2.9m； 基本顶为 K2 灰岩，平均厚度 7m，深灰色，厚层块 状， 含燧石条带， 下部含较多化石， 且裂隙溶洞发育； 直接底为中 - 细砂岩，灰白色，石英长石为主，钙 质胶结，均匀层理，分选中等，较坚硬。工作面地 表多为荒地，黄土覆盖平均厚度 280m，基岩平均 厚度 72m，无建筑物，无积水体。工作面整体为单 斜构造，北高南低，根据周边地质及水文地质条件 分析， 掘进过程可能受H40m断层伴生的断层影响， 同时还可能受到陷落柱的影响，对掘进工作影响较 大。现采用槽波地震技术对工作面的地质构造情况 进行具体探测。 2 槽波地震探测原理 2.1 槽波的形成 槽波勘探技术的物理应用前景为煤层具有槽导 性，不同煤层及其围岩条件下的密度与速度数据如 表 1 所示。通过分析表 1 可知，在煤系地层中的波 传播具有密度小和速度低的特点，能够看出波在岩 层中的介质普遍大于煤层介质的密度，具体槽波在 岩层中的传播速度约为煤层中传播速度的1.53倍。