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YTD400(A)礦井全方位探測儀在同忻礦井下巷道中應(yīng)用

楊耀霞

摘要：水害是影響礦井安全生產(chǎn)的五大災(zāi)害之一。在礦井開采過程中,查明采掘工作面前方及頂板富水異常區(qū)位置是煤礦安全生產(chǎn)亟待解決的水害問題。為解決此類難題，提高礦井安全生產(chǎn)效率，同忻礦引進(jìn)了YTD400(A)礦井全方位探測儀，對(duì)掘進(jìn)巷道前方，頂?shù)装寮盎夭晒ぷ髅鎯?nèi)進(jìn)行了探測。

關(guān)鍵詞：水害  富水異常區(qū)  安全生產(chǎn)  探測

1、礦井概況

同忻煤礦位于大同煤田北東部，是同煤礦集團(tuán)旗下第二個(gè)年產(chǎn)千萬噸級(jí)的現(xiàn)代化礦井。煤系地層為石炭系上統(tǒng)太原組和侏羅系大同組。同忻礦現(xiàn)開采為石炭系3-5^#層，由于上覆侏羅系煤層11^#，12^#，14^#，15^#層均已采空，形成大面積的采空區(qū)，在水源補(bǔ)給下，形成大量采空區(qū)積水，對(duì)下伏開采C3-5#層造成嚴(yán)重影響。

2、理論基礎(chǔ)

鑒于電法勘探是目前國內(nèi)地球物理勘探中最成熟的勘探技術(shù)，同時(shí)也是地球物理勘探中方法最多，應(yīng)用面最廣，使用性最強(qiáng)的勘探手段。在煤礦防治水方面，由于煤礦水文地質(zhì)的要求和煤礦強(qiáng)干擾環(huán)境及巖石導(dǎo)電性對(duì)含水的敏感性，在一定程度上極大提高了電法勘探應(yīng)用。

2.1 原理

YTD400(A)礦井全方位探測儀采用采用目前國內(nèi)地球物理勘探中最成熟的“電法勘探”手段，以巖石、礦石與含水地質(zhì)體之間的導(dǎo)電性差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，通過在井下巷道周圍巖層中建立全空間穩(wěn)定人工電場，測量電場的變化規(guī)律，求取巖層的視電阻率。結(jié)合全空間電場理論以及相應(yīng)的資料解釋處理系統(tǒng)，達(dá)到掌握巷道周圍巖石中引起電場變化的水文地質(zhì)構(gòu)造情況。

電法探測原理圖

2.2 用途

巷道掘進(jìn)頭和側(cè)幫前方導(dǎo)水構(gòu)造的探測；巷道頂、底板富水區(qū)域探測；回采工作面內(nèi)含水地質(zhì)異常體的探測

全方位探測示意圖

3、應(yīng)用情況

經(jīng)多次驗(yàn)證，YTD400(A)全方位探測儀探測精度較高，探測結(jié)果與實(shí)際揭露情況相符。

YTD400(A)礦井全方位探測儀探測距離大、抗干擾性強(qiáng)、對(duì)低阻體更加敏感、準(zhǔn)確度較高，是礦井探測水體及含水構(gòu)造的有效方法。

可以預(yù)見，這種方法在探測煤礦井下巷道及工作面內(nèi)水體及含水導(dǎo)水構(gòu)造中將發(fā)揮重要作用，具有較廣闊的應(yīng)用前景。表-1、表-2為YTD400(A)全方位探測在同忻礦井下巷道使用的實(shí)例。

表-1    二盤區(qū)回風(fēng)巷1406米探測成果表

表-2   2107巷1540米超前探測成果圖

4、結(jié)論

YTD400(A)全方位探測儀成本低，一臺(tái)全方位探測儀的功能相當(dāng)于一臺(tái)直流電法儀和一臺(tái)瑞利波探測儀或者一臺(tái)瞬變電磁儀和一臺(tái)瑞利波探測儀的作用；數(shù)據(jù)采集速度快，只需五小時(shí)，即可完成對(duì)掘進(jìn)巷道迎頭前方或側(cè)幫及頂?shù)装?00米的探測，同時(shí)不受井下復(fù)雜環(huán)境影響，抗干擾性強(qiáng)、對(duì)低阻體更加敏感、準(zhǔn)確度較高，解譯方便，效率高；提高了地質(zhì)及水文地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度，避免了透水事故的發(fā)生；為合理設(shè)計(jì)巷道，展布采面提供依據(jù)，確保了巷道掘進(jìn)和工作面回采的安全，是礦井探測水體及含水構(gòu)造的有效方法。

作者簡介：楊耀霞，男，山西大同人，本科，太原理工大學(xué)，同煤國電同忻煤礦有限公司地測部技術(shù)主管