综合物探技术在正通煤业巷道超前探测中的应用

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图 ６ 单点探测结果与验证 的基础 上设 计 研制 的沿巷 道后 方布 置震 源 点和 传感 器 ，来探 测 推测 为构 造或裂 隙发 育 。 巷道 前 方断 裂 构造 、 岩 溶 陷落 柱 、 煤 岩 层 破碎 带 、 采 空 区等 地 质 综合 瞬变 电磁法 探测结 果与 震波 法探测 结果 分析 ： 推测 在迎 头前 方 ２ ０ ～ ２ ４ ｍ 左 右小 构造 或 裂 隙发 育 ， 具 有 一定 导 水性 ； 在 迎 异常界 面【 ３ 】 。 ２ 工 程 实 例 头前方 ３ ８ — ３ ９ ｍ左右 小构 造或裂 隙发 育 ，具有 一定 的 导水性 ； 震 ２ ． １ 工 程 概 况 波法探 测结 果显示 的其 他异 常界 面导水 性较 差 。 ３ 验证 资料 正通煤业 ２ ０ １材 料 巷 在 煤 层 位 掘 进 ， 煤 层 厚 度 １ ． ８ ￣ ２ ． ２ ｍ， 顶底 板 为砂 岩 ， 采 用锚 杆锚 索 钢筋 托 梁联 合 支 护 。本 ２ ０ １材料 巷在 掘进过 程 中实际 揭露情 况如下 ： ａ ． 在 当 日迎 头 前 方 ４ ～ ８ ． ６ ｍ（ Ｇ ４点 前 ２ １ ４ ～ ２ １ ８ ． ６ ｍ） 处 揭 露 一 次综 合 物探 施工 地 点位 于 ２ ０ １ 材 料 巷迎 头 ｃ ４点 前 ２ １ ０ ｍ位置， 材 料 巷沿 ７ ｏ上 山掘 进 ，探 测 目的 为探 测材 料 巷迎 头 前方 断 裂 断层带 ， 落差 均在 １ ． ２ ￣ ２ ． ２ ｍ， 未 出水 ； 构造、 陷落柱 及采 空 区等地质 异常 体 ， 并 对其 富水性 进行 评 价 。 ｂ ． 在 当 日迎 头前 方 ２ １ ｍ（ Ｇ ４ 点前 ２ ３ １ ｍ）处揭 露 一落 差 为 ２ ． ８ ｍ 的正 断 层 ， 顶 板 出水 ， 水量 １ ２ ～ １ ４ ｍ ３ ／ ｈ， 水源为 ２ 撑煤 顶 板 ２ ． ２ 现 场布 置
（ １ ） 瞬 变 电磁 法 Ｋ ８砂 岩含 水层 ； 据 地质 资 料 分析 ， 瞬 变 电磁 在探 测 巷 道 内 （ ２ ０ １材料 巷 迎 头 ｃ ． 在 当 日迎 头 前方 ４ ０ ｍ（ Ｇ ４点 前 ２ ５ ０ ｍ ）处 揭 露一 落 差 为 ． ２ ｍ 的正 断层 ， 顶板 出水 ， 涌水 量 ６ — ８ ｍ３ ／ ｈ ， 水 源为 ２ ＃煤顶 板 Ｋ ８ ｃ ４点 前 ２ １ ０ ｍ） 布 置测 线 ， 其 中左 、 右 帮 布 置 ２个 点 ， 点 间 距 为 ３ ２ ｍ。 迎头 正前 方布 置 ６个 点 ， 点 间距 为 ０ ． ５ ｍ， 拐 角处 各布 置 ３个 砂 岩 含水层 ： 测点， 共 １ ６个测 点 。 每个 测点 进行 顶板 、 顺 层 和底板 三个 方 向探 ｄ ． 在 当 日迎 头 前 方 ７ ３ — ８ ９ ｍ（ Ｇ ４点 前 ２ ８ ３ ～ ２ ９ ９ ｍ） 处 揭露 一 组 测（ 如图 ３ ） 。 断层 ， 落 差均 为 １ ． ２ ￣ ３ ｍ， 未 出水 。 ４结 论 （ ２ ） 单 点法 通 过对 正 通煤 业 ２ ０ １工 作 面材 料 巷 的综 合 物探 超 前探 测 应 单 点探 测 时 ， 采用 锤 击震 源 的方法 ， 检 波器 布置 在迎 头 断 面 用 实例 可得如 下结 论 ： 较完 整 坚硬 的位置 。 （ ３ ） ＭＳ Ｐ法 ． ａ ．矿 井震 波超 前探 测技 术方 法 和矿井 瞬 变 电磁技 术 方法 综 可进 一步提 高物 探方 法对地 质 目标 体捕 捉 的精度 。 ＭＳ Ｐ系 统布 置 ， 采 用 锤击 震源 和 三分 量检 波器 ， 测 线布 置 在 合 应用 。 ｂ ． 多种 物探 方法 综合 应用 ， 可 充分 利用 各类 勘探 目标 体 和煤 巷 道 的 左 帮 上 ，共 布 置 ２ ５个 激 发 点 ． Ｐ １ 一 Ｐ ２ ５ ，激 发 点 间距 为 ０ ． ５ ｍ， 两个 检 波 器 ｃ １和 ｃ ２ ， 采 用 同侧 后 置 装 置 ， 道 间距 为 ２ ｍ， 岩 性表 征 的电阻率 、 弹性 、 波速 、 密度 等物 理特征 参数 ， 更 大 限度 Ｃ ｌ距 迎 头 ２ ０ ｍ， Ｃ １距 Ｐ ２ ５的 距 离 为 ８ ｍ（ 如图 ４ ） 。 克 服物 探方法 多解 性 ， 提 高勘探 精度 。如实 例 中正通煤 业 ２ ０ １材 料 巷综 合物 探探 测结 果与 实 际揭露 对 比表 明采 用综合 物探 技 术 ２ ． ３ 数据 处理及 解析 进 行综 合 分析 解 释 ， 使 各 方法 成果 相互 佐 证 、 取 长补 短 ， 可 有效 ２ ． ３ ． １瞬变 电磁 法解析 结果 图 ５为 本次 瞬 变 电磁法 探测 结果 图 ， 从 该 图可 以看 出 ， 在顶 提 高物 探资料 解释 精度 。 板３ ０ ｏ方 向 ， 剖 面上 电阻率 纵 向上 ４ ０ — １ ０ ０ ｍ 范 围 内整体 电阻率 参 考 文 献 【 １ 】 牛 之琏 ． 时 间 域 电磁 法 原 理【 Ｍ】 ． 长 沙： 中南 工 业 大 学 出版 社 ， 值较 低 ， 表 明探 测巷 道迎 头前 方顶 板 方 向岩层 富水 性较 好 ， 推测 ９ ９２． 为 顶板 Ｋ８砂 岩 含水 层 水 ； 顺层 ０ 。方 向 ， 剖 面 上 电阻 率 纵 向上 １ ２ ３ ～ ｌ ｏ ｍ 范 围内整 体 电阻率 值 较低 ，表 明探 测巷 道 迎头 前 方 富 ［ ２ 】 于景 邮． 矿 井瞬 变电磁 法勘探 ． 【 Ｍ】 ． 徐 州： 中国矿业 大 学 出版 社， ｏ ７． 水性 较 好 ； 底板 ３ ０ ｏ方向 ， 剖 面上 电阻 率 纵 向上 ４ ０ ～ ｌ ｏ ｍ 范 围 ２０ 内整 体 电阻率 值较 低 ， 表 明探测 巷道 迎头 前方 底板 富水 性较好 。 【 ３ １ 刘 盛 东， 郭 立全， 张 平松． 巷道 前 方地质 构造 Ｍ Ｓ Ｐ法超前探 测技 ２ ． ３ ． ２ 地 震探 测解 析结果 术与应 用研 究［ Ｊ 】 ． 工程地球 物理 学报 ， ２ ０ ０ ６ （ ６ ） ： ３ ７ — ４ ２ ． 图 ６为 本 次单 点 法探 测 结 果 图 ，该 图显 示 在 距 迎 头 前 方 ２ ０ ． ７ ５ ｍ、 ３ ８ ． ６ ９ ｍ、 ７ ４ ． ４ １ ｍ 处各存 在一 个波 形异 常界 面 ，推测 为构 造 或裂 隙发育 。 图 ７为本 次 ＭＳ Ｐ法 超前 探测 结果 图 ，该 图显示 在距 迎 头前