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集团公司矿井物探交流材料直流电法技术在潘西矿的应用,一、矿井基本情况,矿井概况潘西矿距今已有四十余年的开采历史，设计能力30万吨/年，1991年改扩建，设计能力60万吨/年，2002年核定生产能力100万吨/年，2003年实际生产原煤118万吨。水文地质情况,建矿以来，矿井累计经发生20次19层煤底板奥灰突水，造成一次淹井、两次淹采区重大事故，而随着矿井延深扩大，涌水量也不断增大，1995年涌水量为300m3/h，当前为900m3/h，净增加了600m3/h，每一次奥灰大型突水，都使矿井涌水量出现一个峰值，威胁着矿井安全，最大峰值水量曾达到1740m3/h，而19层煤储量占全矿井的70％，均属于高承水体上压煤，为了维持矿井长期稳定发展，又不得不开采19层煤，这对一个靠挖潜来生存发展的老企企来说，负担是极其沉重的。,随着矿井延深扩大，深部奥灰赋水极不均一，一些赋水区为古岩溶裂隙赋水，一些赋水区为构造裂隙赋水，这些赋水区呈条带状分布，横向连通性差，水量及水位变化呈现相对独立性，因构造应力影响，底板发育垂直裂隙通道使各含水层发生水力联系，但这类导水裂隙发育区域并不集中，增加防治水的难度，近几年，我矿一直采用“局部疏水降压”的方式防止工作面突水，由于生产接续紧张，经常是工作面一边回采，一边施工钻孔疏水，为了较好控制底板奥灰赋水区及奥灰水原始导升情况，减少无效钻探工程量（干孔或水量较小的钻孔工程量）出现的机率，自1995年开始，先后有15个工作面进行了直流电法探测，西安煤科分院、山东科技大学教授和集团公司地测处、物探中心及兄弟矿井的物探专家多次到现场指导工作，使我们较熟练掌握了直流电法技术，应用物探资料指导的探放水工作，也取得明显的成效，通过钻探及开采突水情况分析，由直流电法圈定的赋水区的准确率达到了80，所有大于60m3/h的涌水点均位于异常区内，疏水钻孔干孔率由35％下降到0。,二、物探与钻探、突水情况对比,由于我矿做直流电法的工作面多，不便累述，下面就将频繁发生突水、水文地质条件暴露充分的后四采区进行探测与实际钻探、突水情况的对比。该采区共有5个工作面进行了直流电法探测，分述如下⑴、4191面,物探情况探明运输巷内赋水异常区一个，视电阻率普遍在30Ωm以下，五、六灰与奥灰低阻异常范围大，相互之间存在连通性。钻探情况在异常区内，施工的奥16号孔，终孔在六灰层位，出水量达30m3/h。突水情况初次突水102m3/h，发生在该异常区内；工作面推采到10-12测点时，又发生两次突水，水量分别为20m3/h和70m3/h。,⑵、4192西面物探情况运输巷有两个低阻异常区，面中部异常区内，五、六灰与奥灰视电阻普遍在10～20Ωm，相互之间存在连通性；东部异常区内，奥灰视电阻普遍在10Ωm以下，五、六灰富水程度较弱。钻探情况在东部异常区内施工一探水钻孔，见五灰水量9m3/h，见六灰水量6m3/h，水量的增加是突发性的，也表明灰岩岩溶裂隙发育的均一性。突水情况中部异常区内未发生突水，但上部4191西面相应位置仍具有大流量的涌水；在东部异常区内，发生突水两次，第一次水为60m3/h，第二次突水120m3/h。,⑶、4194西面物探情况探测三个低阻异常区，五灰、六灰与奥灰均呈现低阻异常，且存在较强的连通性。钻探情况西部异常区共施工钻孔四个五、六灰孔，钻孔涌水分别为2.8m3/h、0.5m3/h、4m3/h、9.5m3/h；东部异常区施工了一个奥灰孔，水量达到了120m3/h。突水情况突水点位于发生于探测区（距1测点14m）以外，突水量180m3/h，从物探资料反映出的视电阻率等值线趋势来看，突水点位于物探资料推测到的异常区范围内。,⑷、4195西面物探情况探测到三个低阻异常区，五、六灰与奥灰均有一定程度的连通性，东部异常区范围大，五、六灰与奥灰连通性强。钻探情况在中部异常区施工了一个五、六灰探水钻孔，水量为30m3/h，与物探探测到五、六灰正常有出入；在东部异常区施工了6个疏水钻孔，在五、六灰与奥灰连通性强的区段内的四个钻孔，水量分别为62m3/h、51m3/h、30m3/h、68m3/h，在异常区边缘上三个钻孔水量为30m3/h、20m3/h、13m3/h，又在异常区外施工了两个钻孔（距异常区较近），水量为2m3/h和0.1m3/h，也说明了探测到岩层的视电阻变化与岩层赋水程度的变化是一致的。,突水情况中部异常区最大突水为50m3/h，突水地点深部奥灰呈低阻异常（30～40Ωm，接近弱赋水范围），而五、六灰呈现正常，突水原因主要因为附近有终孔位置在五灰以下的209钻孔，封孔质量不合格，在矿压作用下，将深部奥灰水导出，突水与物探资料探测到的情况略有出入；在东部异常区最大突水740m3/h，突水后，开采前施工的95－1孔水量猛增至146m3/h。,⑹、其他应用我矿在-740m后七石门掘进过程中，在山东科技大学程教授指导下，配合钻探探水，应用物探超前探测奥灰赋水性及断层破碎带含、导水性，使该巷道安全穿过了135m奥灰和17m断层破碎带。该巷道掘完后，又实施了电测深，利用电测深资料标定奥灰观测孔位置，取得了明显的效果，钻孔水量达到了29m3/h。,超前探测与实际揭露情况进行了五次超前探测，第一次超前近迎头曲线在6m出现低阻异常，远迎头在12m出现低阻异常，通过作图法，低阻异常点位于前方约7m处，乘以0.5的系数后，初步判定迎头前方3.5m左右有水，由于低阻异常现象不是十分明显（明显低阻值在20Ωm附近），因此，判定该处不会出现大的涌水，实际巷道掘至4m时开始发现溶洞，洞径达0.3m，深不可测，只有少量涌水，涌水量约为1m3/h，南东向斜交于巷道发育，巷道掘至7m左右时，溶洞进入巷道东帮，与物探资料基本相符；巷道在掘至83.4m时，揭露一溶洞，洞径达0.2m，南东向斜交于巷道发育，少量渗水，水量0.1m3/h，与第三次超前探测资料基本相符；巷道掘至120m时，进行第五次超前探测，近迎头及远迎头所测视电阻率均为高阻，说明了断层带不含水，也不导水，实际钻探超前探测到F7断层带不含水也不导水，因断层带呈现的视电阻要比奥灰小得多，因此，可从曲线上基本确定断层带的位置，位于迎头前方20m处，乘以0.5的系数，确定断层位置在10m左右，实际开始揭露断层带的位置在迎头前方8.5m处，与物探资料相符。,,溶洞,溶洞,
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