采面物探技术研究

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1、采面物探技术研究采面物探技术是指用各种物探的手段对回采工作面内影响开采的各种构造地质体如断层、陷落柱、煤层冲蚀变薄区、夹石增厚区等及影响开采的各种水害因素如顶底板含水层的赋水性、导、含水通道、导水钻孔等进行进行查明，目前采用的物探手段主要有：1、无线电波坑道透视：矿井电磁波透视技术在探测已形成的回采面内的地质异常体是有理论依据的，是完全可行的。主要用于回采工作面内的隐伏地质构造探测。目前我们已熟练地掌握了矿井电磁波透视技术，在所有回采工作面都进行了电磁波透视。在物性条件适合的工作面，基本能够查清回采工作面内隐伏的直径大于15m的陷落柱，对落差较大的(大于1/2煤厚)断层的延伸及影响范围也基本能

2、够控制，能够查明煤层冲蚀变薄带或夹石层增厚变薄带的范围，对工作面内的一些含水构造也能反映出来。在物性条件不好的工作面存在着穿透距离短，干扰因素大，对物探异常分辨难度大。但总的说来电磁波透视技术是比较成熟的一种物探手段。2、音频电穿透：音频电穿透技术是利用电磁波在介质中传播时，其电流强度随介质层电阻率的大小而有规律变化的特性，进而计算出穿透各点的视电阻率相对关系，做出反映探测区域富水性强弱的视电阻率平面等值线图，为回采工作面防治水工作提供较为准确的依据。并结合工作面的地质条件推断出顶底板含水体的性质、富水性的大小、空间形态以及分布范围。利用频率测深的特性，推断出异常体的埋深范围。音频电透探测技术

3、是探测回采工作面隐伏断层、破碎带、陷落柱的一种有效的方法，尤其是对回采面顶底板一定范围内的含水的构造及富含水体有较为明显的反映。该技术结合了矿井直流电法和频率测深电法的优点，可对煤层顶底板一定范围内的导含水构造进行探测，确定含水体的空间位置，包括平面位置和深度范围。3、瑞利波探测：瑞利波探测技术探测原理主要是利用瑞利波的两个特性即：波在分层介质中传播时的频散特性和波的传播速度与介质物理力学特性的密切相关性，而应用于煤矿井下地质小构造探测。可用于回采工作面构造追踪探测或底板煤厚探测。但由于探测过程中煤岩体界面多，对异常界面的分析判别困难，一直得不到推广应用，有待进一步探索其探测规律。4、瞬变电磁

4、探测：瞬变电磁探测技术由于其探测方法简便灵活，在煤矿井下适用性较广，具有对低阻充水构造反映灵敏、无高阻屏蔽效应，施工方便、快捷等优点，可以用于回采面内部一定范围含导水构造探测。瞬变电磁探测技术近几年在煤矿推广应用速度较快，通过应用发现瞬变电磁探测还存在如下问题：井下抗干扰能力差，对井下的一些金属材料和设备反映敏感，影响探测数据的客观性；受关断时间影响，采集晚期场数据，存在2030m左右的探测盲区；对低阻体反应敏感，遇低阻体探测距离短；探测深度难以准确计算，深度误差大，探测存在体积效应，对小异常体的位置探测存在误差；探测成果视电阻率值为相对值，对异常的分辨需要一定的经验积累。总之，还需做大量的探

5、测验证工作，总结探测规律5、高密度电法探测：高密度电法技术是以观测视电阻率的变化为基础，来研究地下不同介质的分布情况的一种物探仪器设备。高密度直流电法测深集电测深与电剖面为一体，取得大量的剖面测深数据，对巷道底板下一定深度范围内的低阻体有较好的反映，能够探测巷道底板岩层的隐伏导水构造或富含水层，但受现有仪器的电极距及电极数限制，其探测深度约60m，增大电极距可增加探测深度。其探测的有效范围仅限于回采面两顺槽巷道正下方一定范围内底板的导、含水性。6、探地雷达探测：探地雷达技术是一种定向高频电磁波反射定位技术，利用发射天线发射高频宽带电磁波脉冲，接收天线接收来自地下介质的界面的反射波。电磁波在介质

6、中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过的介质的电性性质及几何形态而变化。因此，根据接收到波的旅行时间（双程走时） 、幅度与波形资料，可推断介质的结构和形态大小。探地雷达方法使用定向高频脉冲电磁波法，由于高频电磁波在地下介质中具有较强的电磁波衰减特性，加之地下地质情况的多样性和复杂性，探地雷达方法的探测距离较短。而与一般的电法探测技术相比较，探地雷达方法的优势在于它能对地下目的体进行较为准确的定位，同时不需要特别复杂的理论推演。适用于回采面侧帮浅部构造追踪、巷道顶底板垂直探测找煤、对一些金属管体及特殊构造体、含水体的近距离探测。但是地质雷达探测距离较短(30m 左右)，也限制了它的应用。根据工作面的赋存条件及解决的地质问题，可选用两种以上的物探探测方法，对回采工作面进行综合物探，以提高探测准确性。