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环境工程 201902110 Chenmical Intermediate 当代化工研究 技术应用与研究 综合地质勘探技术在井下陷落柱探测中的应用 ＊王高峰 （汾西矿业高阳煤矿 山西 032306） 摘要陷落柱在我国一些矿井开采区域较为常见，陷落柱不仅影响巷道的正常布置，也降低了矿井机械化开采水平，特别是对于那些导 水或含水的的陷落柱，其严重影响矿井的安全生产。基于此，本文对三维地震勘探技术及电磁勘探技术在矿井陷落柱勘探中的应用进行了 分析，并用钻孔勘探技术对综合物探结果进行验证，结果表明综合地质勘探技术可以有效的勘探出陷落柱的位置及含水性，为矿井勘探陷 落柱提供了新的可借鉴方法。 关键词综合地质勘探；陷落柱；导水 中图分类号P 文献标识码A Application of Comprehensive Geological Exploration Technology in Underground Collapse Column Detection Wang Gaofeng Fenxi Mining Gaoyang Coal Mine, Shanxi, 032306 AbstractSubsidence pillar is common in some mining areas in China. Subsidence pillar not only affects the normal layout of roadway, but also reduces the level of mechanized mining, especially for those water-conducting or water-bearing subsidence pillars, which seriously affects the safety of mine production. Based on this, this paper analyzes the application of three-dimensional seismic exploration technology and electromagnetic exploration technology in mine subsidence column exploration, and verifies the results of comprehensive geophysical exploration with borehole exploration technology. The results show that comprehensive geological exploration technology can effectively explore the location and water-bearing capacity of subsidence column for mine exploration. It provides a new way to learn from others. Key wordscomprehensive geological exploration；subsided column；water diversion 陷落柱在我国华北地区广泛分布，是一种常见的地质现 象，在矿井正常生产过程中，陷落柱不仅影响巷道的布置、 降低矿井机械化开采效率，减少矿井煤炭储量，而且还威胁 到矿井的安全生产。特别是陷落柱中的导水陷落柱，给矿井 采区巷道的布置带来了巨大的影响，严重情况下，导水陷落 柱会导致矿井发生淹井事故。对陷落柱的勘探通常是采用物 探及超前勘探钻孔相结合的综合勘探技术进行，物探勘探技 术较多，各种物探技术优缺点也较为明显，地震勘探技术可 以对矿井井下陷落柱进行定位，但是对于陷落柱的其他具体 参数不能很好的确定，因此，在对陷落柱进行探测时应采用 综合勘探技术，通过优化勘探技术组合，发挥各种勘探技术 的优势，可以探测出陷落柱的具体位置及详细参数，为矿井 安全开采提供技术支撑。 1.综合物探技术原理 1瞬变电磁勘探技术 瞬变电磁勘探技术是国内外矿井地质勘探中常用的一种 物探技术，具有工作效率高，探测到的信息丰富，探测深度 深等特点。瞬变电磁勘探技术是在发射回线上方发射方形脉 冲电流，随着方向脉冲电流的不断下行，会在勘探区域下方 的回线法线方向形成一个不断变化的电磁场，不同的地质构 造体具有的导电性不同。在进行地质勘探时候，将接收器接 收到的电压值大小转换为电阻率值，一般情况下，煤岩体裂 隙中水含量或者裂隙越发育，测定的电压值就越小，可以根 据电压值的变化对地层具体的含水量进行勘察。 2可控源音频大地电磁勘探技术 该技术是通过接地导线将音频电流连接到地表，并生成电 磁频率相当的电磁场，测量的主要参数有电磁场相位（Hp）、 电场的水平相位（Ex）、电磁场的水平分量（Hy）以及电场相 位（Ep），电阻参数可以通过采用抗阻电阻率与阻抗电位计算 得到，通常，测量得到的电阻率值越大与探测区域内地层的 含水越多，电阻率值与地层内的含水量是成正比的，通过对 电阻率的分析可以对探测区内地层实际含水情况作出分析。 3三维地震勘探技术 三维地震勘察技术是通过采用人工方式制造地震波， 并用地震接收仪接收地震波穿透过勘察区域地层后的地震信 息。然后对收集到的地震波信息进行分析，从而可以判断出 勘探区陷落柱内的含水情况。由于勘探区内存在陷落柱，煤 层及地层的连续性不能连续，地震波经过陷落柱后会出现地 震比的错动及紊乱，地震仪测到的地震波出现上述异常情况 是对陷落柱进行物理参数分析的重要信息。 2.综合勘探技术应用 1矿井勘探区工程概况 本次勘探区内水文地质构造较为复杂，矿井位于单体 向斜构造西北侧，煤层的产状平缓，矿井多处存在陷落柱， 陷落柱是否导水及陷落柱的具体位置不能确定，影响矿井的 安全生产。因此为了准确勘探出井田内的陷落柱，并对其含 水性及含水量进行测量，决定采用三维地质勘探并与井下勘探 钻孔相结合的综合勘探技术，对陷落柱的物理参数进行测量。 2综合勘探技术应用 通过采用三维地震勘探技术，在井田的东采区西北位置 10号煤层与12号煤层之间发现一地震波异常区域，勘探出的 异常区域范围约0.05Km2，该区域内的三维地震波出现明显 的下滑现象，勘测区域内的三维地震勘探时间域内存在着陷 落下滑以及逆掩错动的情况，三维地震波的异常范围相对比 环境工程 201902111 Chenmical Intermediate 当代化工研究 111 Chenmical Intermediate 当代化工研究 技术应用与研究 较小，陷落柱下滑的总体落差不大。 对陷落柱内的含水情况探测时采用瞬变电磁探测以及 可控声源音频大的电磁勘探技术进行勘探，得到的电阻率情 况如图1所示。勘探区域内存在着电阻率较低的位置，表明 这些区域内岩层裂隙较为发育，煤岩层在这个区域内较为破 碎，勘探区内西南侧位置存在含水量较高的位置，含水情况 也存在明显差异，通过勘察结果分析，矿井在断层位置处的 含水量较大，从图中可以看出陷落柱南部位置存在电阻率下 降，也表明该区域受到其他因素影响。陷落柱电阻率测量结 果总体呈现出低-中低-高-中高的规律，陷落柱周边的层状 信息表现的较为明显，陷落柱位置区域的连通性较强，陷落 柱周边范围内的含水性不断的变低。 29000 28800 纬度/m 28600 28400 7500 F23 7700790081008300 -500 -500 500 500 陷落柱 450 180 电阻率/（Ωm） 140 100 60 20 0 图1 电磁勘探结果 3.陷落柱钻孔勘探验证 为了对采用的综合勘探技术进行验证，在勘察出的陷 落柱周边施工勘探钻孔，在勘探钻孔具体钻进过程中根据清 洗液的具体消耗情况，对钻孔钻进过程中是否遇到破碎带进 行判定，当钻孔钻进遇到破碎带时，钻孔的清洗液消耗就会 陡然的增加。在钻孔钻探过程中，2个钻探钻孔的冲洗液使 用量突然加大，出现了全漏现象，钻孔取得的岩芯也较为破 碎，说明这2个钻孔进入了含水层较丰富区域，另外2个勘探 钻孔钻进过程一直较为正常，取得的岩芯也较为完整，说明 钻进到的层位比较完整。钻孔验证结果与采用综合勘探技术 取得的结果较为吻合。 4.总结 综上，通过采用三维地震勘探技术并结合电磁勘探技 术，可以对勘探区的陷落柱具体位置及导水行进行勘察，为 了验证综合勘探技术应用的准确性，采用井下钻孔勘探技术 进行验证，验证结果与综合勘探技术测定的结果相符，也为 矿井陷落柱勘探提供了可借鉴方法。 【参考文献】 [1]张海亮.煤矿开采工作面内陷落柱综合物探探查技术[J]. 能源与节能,20180965-6684. [2]庄益明,孔俊禹.煤田陷落柱地震属性分析[J].煤炭技术, 2018,3707115-119. [3]滕娟,李金辉.多种物探方法在探查陷落柱中的综合应用[J]. 能源与环保,2018,4006139-142147. [4]李旭春.煤矿陷落柱特征分析及处理方法[J].江西煤炭科 技,201801104-105108. 【作者简介】 王高峰（1981-），男，汾西矿业高阳煤矿；研究方向地质 工程。 矿井测量技术及精度控制分析研究 ＊原海鹏 （汾西矿业南关煤业 山西 031304） 摘要矿井测量是保证矿井正常生产的基础性工作，矿井测量受到诸多因素影响，测量精度的控制往往较为困难，基于此，笔者对井下 相关测量技术及测量精度的影响因素进行分析阐述，并提出了三点测量精度控制策略，以期能为矿井测量精度控制能力的提升提供一些有 益借鉴。 关键词煤矿；测量；精度控制 中图分类号T 文献标识码A Mine Surveying Technology and Precision Control Analysis and Research Yuan Haipeng Nanguan Coal Industry of Fenxi Mining Industry, Shanxi, 031304 AbstractMine survey is the basic work to ensure the normal production of the mine.Mine survey is affected by many factors. It is difficult to control the measurement accuracy.Based on this, the author analyzes the factors influencing the measurement accuracy and related measurement technology, and puts forward three-point measurement accuracy control strategy in order to improve the measurement accuracy. It can provide some useful references for the improvement of mine survey accuracy control ability. Key wordscoal mine；measurement；precision control 矿井测量是矿井进行正常生产的基础，它在保证矿井井 巷工程施工质量，保障井下工作安全方面具有重要作用。随 着矿井生产工作的推进，矿井的各种测量文件及图表应及时 的更新。同时，由于矿井回采及掘进工作面的不断开展，布 置在井下的测量测点位置也会随着巷道围岩发生变化，引起 井下测量结果出现较大偏差，测量数据不可靠、不精准。因 下转第112页 上接第110页 经度/m