煤礦水害預(yù)報礦井物探方法與技術(shù)

煤礦水害礦井電法勘探超前預(yù)告技術(shù)及運(yùn)用一、前言〔一〕我國煤礦水害類型我國礦井水害的類型很多，按水的來源大體上可分為五類：1.第四紀(jì)底界面含水層，埋深淺煤層影響大;2.煤層頂板砂巖孔、裂隙水水害，離層水和火成巖等;3.老空水水害;4.巖溶水水害〔灰?guī)r水〕;5.廢棄井口、采后冒裂帶、巖溶地面塌陷坑〔洞〕、陷落柱、斷層帶及煤層頂?shù)装寤蚍饪撞涣嫉呐f鉆孔都會成為能夠的含〔導(dǎo)〕水通道。當(dāng)采煤任務(wù)面或掘進(jìn)巷道接近或溝通老空區(qū)時，極易發(fā)生老空水水害。

一、前言

〔二〕井下預(yù)告上述水害體詳細(xì)位置1.掘進(jìn)巷道前方水害體超前預(yù)告;2.任務(wù)面煤層頂板水害體預(yù)告;3.任務(wù)面煤層底板水害體預(yù)告;4.任務(wù)面巷道外邊境斷層賦水性預(yù)測;5.廢棄不良鉆孔賦水性檢測;6.富水構(gòu)造注漿效果檢測〔前后對比〕。一、前言

〔三〕礦井電法勘探預(yù)告物理根據(jù)從電性上分析不同地層的電性分布規(guī)律為：煤層電阻率值相對較高，砂巖次之，粘土巖類最低。由于煤系地層的堆積序列比較明晰，在原生地層形狀下，其導(dǎo)電性特征在縱向上固定的變化規(guī)律，而在橫向上相對比較均一。當(dāng)存在構(gòu)造破碎帶時，假設(shè)構(gòu)造不含水，那么其導(dǎo)電性較差，部分電阻率值增高;假設(shè)構(gòu)造含水，由于其導(dǎo)電性好，相當(dāng)于存在部分低電阻率值地質(zhì)體。綜上所述，當(dāng)斷層、裂隙和陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育時，無論其含水與否，都將突破地層電性在縱向和橫向上的變化規(guī)律。這種變化規(guī)律的存在，為以巖石導(dǎo)電性差別為物理根底的電磁法探測方法提供了良好的地質(zhì)條件。 〔一〕掘進(jìn)巷道前方水害體類型

巷道平面圖斷層〔廢棄不良鉆孔、陷落柱等〕巷道斷面圖二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)〔二〕單極——偶極法與技術(shù)

二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

〔二〕單極——偶極法與技術(shù)

二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

〔二〕單極——偶極法與技術(shù)

二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

〔三〕礦井瞬變電磁探測方法與技術(shù)

二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

〔三〕礦井瞬變電磁探測方法與技術(shù)

二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

〔三〕礦井瞬變電磁探測方法與技術(shù)

二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

〔三〕礦井瞬變電磁探測方法與技術(shù)

二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

〔三〕礦井瞬變電磁探測方法與技術(shù)

二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

〔三〕礦井瞬變電磁探測方法與技術(shù)

二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

〔三〕礦井瞬變電磁探測方法與技術(shù)

兩種超前探測方法比較:1.單極-偶極法采用接觸式探測,接地電阻處置好壞直接影響探測結(jié)果可靠性,體積效應(yīng)大(為球體),任務(wù)效率較低，受巷道長度限制，對高、低阻反映均較靈敏,探測間隔在60～80m,無探測盲區(qū);2.礦井瞬變電磁法采用非接觸式探測,具有明顯方向性,體積效應(yīng)較小(約束角為60～90度的錐體),對低阻反映較靈敏,任務(wù)效率高，不受巷道長度限制，但受高度限制〔不小于1.8m),探測間隔在１０0～１５0m,間隔巷道迎頭有２５m左右探測盲區(qū);二、掘進(jìn)巷道前方水害體預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)三、任務(wù)面煤層頂板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù) 〔一〕任務(wù)面煤層頂板水害體類型

巷道

賦水異常區(qū)域切眼

任務(wù)面平面頂板導(dǎo)水?dāng)鄬?/p>

巷道

三、任務(wù)面煤層頂板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

圖a圖b

三、任務(wù)面煤頂?shù)装逅︻A(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

三、任務(wù)面煤層頂板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)

三、任務(wù)面煤層頂板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù) 〔一〕任務(wù)面煤層底板水害體類型

巷道

部分賦水裂隙發(fā)育通道含水陷落柱或富水體切眼任務(wù)面平面導(dǎo)水?dāng)鄬?/p>

巷道四、任務(wù)面煤層底板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù) 〔二〕音頻電透視技術(shù)探測任務(wù)面煤層底板水害體

巷道供電電極任務(wù)面平面圖切眼丈量電極

巷道四、任務(wù)面煤層底板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù) 〔二〕音頻電透視技術(shù)探測任務(wù)面煤層底板水害體實際研討證明：礦井音頻電透視方法主要反映了煤層頂、底板內(nèi)部巖性的變化，而對煤層內(nèi)部電性的變化反映不靈敏，即對任務(wù)面煤層內(nèi)的部分異常探測精度較低。2.井下施工方法技術(shù)礦井音頻電透視法任務(wù)方法與礦井無線電透視一樣，丈量任務(wù)在采煤任務(wù)面的兩順槽間進(jìn)展，普通每10m一個丈量點(diǎn)〔MN〕，每50m一個供電點(diǎn)(A)。假設(shè)采場較短，如小于80m，應(yīng)加密到每5m一個丈量點(diǎn)，20～30m一個供電點(diǎn)。丈量方法是，對每個供電點(diǎn)供電時，對應(yīng)在另一順槽的扇形對稱區(qū)域內(nèi)布置15～20個觀測點(diǎn)進(jìn)展丈量。當(dāng)本巷道內(nèi)一切供電點(diǎn)丈量終了后，丈量與供電在兩巷道對調(diào)，反復(fù)觀測一切供電點(diǎn)，以確保采面內(nèi)各單元有兩次以上的覆蓋。由于音頻電透視采用低頻交流供電，普通為15Hz～100Hz，在此頻率下電場的性質(zhì)與直流電場根本一樣，所以其任務(wù)原理和資料處置解釋方法是一樣的。四、任務(wù)面煤層底板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)四、任務(wù)面煤層底板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù) 〔二〕音頻電透視技術(shù)探測任務(wù)面煤層底板水害體

〔四〕礦井瞬變電磁探測任務(wù)面煤層底板水害體任務(wù)面探測電磁場“煙圈〞輻射表示圖

四、任務(wù)面煤層底板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)四、任務(wù)面煤層底板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)四、任務(wù)面煤層底板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù)礦井瞬變電磁法運(yùn)用礦井瞬變電磁法探測采掘面內(nèi)導(dǎo)水陷落柱

四、任務(wù)面煤層底板水害預(yù)告礦井物探方法與技術(shù) 〔五)探測煤層底板含水構(gòu)造兩中方法比較1.音頻電透視技術(shù)采用接觸式探測,接地電阻處置好壞直接影響探測結(jié)果可靠性,體積效應(yīng)大,任務(wù)效率較低，分辨率低,任務(wù)面完全貫穿后才干丈量，對高、低阻反映均較靈敏,探測間隔取決于供電電流大小,無探測盲區(qū);2.礦井瞬變電磁法采用非接觸式探測,具有明顯方向性,體積效應(yīng)較小(約束角為60～90度的錐體),對低阻反映較靈敏,任務(wù)效率高，分辨率高,任務(wù)面能否貫穿均可丈量，但受高度限制〔不小于1.8m),探測間隔在１０0～１５0m,可以分別從兩上、下順槽對任務(wù)面底板進(jìn)展探測，探測范圍覆蓋任務(wù)面底板。間隔巷道周圍