
煤矿水害探测与物探仪器应用.docx
7页煤矿水害探测与物探仪器应用《煤矿防治水规定》指出,防治水要坚持猜测预报、有疑必探、先探 后掘、先治后采原则和防、堵、疏、排、截综合治理措施猜测预报、有 疑必探的前提是注意科技、发挥仪器的作用煤矿防治水的前期工作是查 明水害类型、探明水害影响区域和程度,有的放矢进展水害治理,消退水 害隐患,确保安全生产水害探查是一项特别简单的工作,通常是依据水 文钻孔资料进展矿区水文地质条件分析,地表水文地质踏勘,井下勘查和 超前钻探探放水,这些工作对技术人员要求都较高钻探探水本身就具有 肯定的危急性,探测距离较短,钻孔终孔位置可能偏离靶心,多孔探测可 以有效解决这个问题但施工时间长,简单造成接续困难解决上述问题的有效方法是利用井下物探技术,与钻探探放水的技术 组合,物探先行、钻探验证,在取得屡次验证资料后,依据实际状况逐步 削减钻探工作量,在保证矿井安全的根底上提高生产效率一、煤矿井下水害探测方法技术我国幅员宽阔,煤田地质条件相对简单,多数主采矿区浅部资源开采 殆尽,很多矿井向深部延展,许多矿井不同程度受到深部承压水的威逼 由于早期深部水文地质条件探查程度缺乏,地面补充水文地质勘探面临埋 深大,上部采空区影响等因素使勘探精度下降,因此在地面补充勘探的同 时开展井下探测就是很好的补救措施。
前些年局部地区无序开采造成关停、废弃小矿巷道、采空区积水,以及古窑积水使得矿井周边状况极其简单, 因此深部承压水和老空区积水是目前我国煤矿防治水工作的重点煤矿水体由于常年埋藏于地下,普遍矿化程度较高,导电性能良好, 相对围岩和煤层而言是良好导电体,因此通过细分区域的电阻率测量可以 探测出含水区域,经过多年的讨论实践,目前电阻率法是探测含水体的最 有效手段目前常用的探测方法有直流电阻率法,包括直流电法仪和高密度电法 仪都属于直流电法范畴,高密度电法是一种引入地面施工方法的直流探测 技术,直流电法的典型应用是沿巷道进展底板探测,探测深度可达 100 米,底板探测可以采纳对称四极或者三极探测装置,直流电法的另一种变 通用法是直流超前探测技术,最大探测深度到达甚至超过100 米,对于探 测巷道掘进前方含水构造是一种有效的方法,应用这种方法可以有效探测 掘进前方大于两米的充水废弃巷道,采空区、充水断层破裂带、充水陷落 柱等地质特别音频电穿透法能透视工作面内部和顶底板,能查明肯定深度范围内的 含水构造和导水通道,该应用也属于直流电法范畴,只是音频电穿透法扩 大了直流电法的应用范围,它是利用采煤工作面形成以后的上下顺槽来开 展探测工作。
与直流相对应的是沟通探测方法,像频率测深(大地电阻率法),它 的探测原理是一样极距下不同频率(波长)电磁波的趋肤深度不同,频率测深就是通过转变放射频率来猎取不同深度的地质信息瞬变电磁法也属于沟通电法,是一种进展中的井下勘探方法,和其它 方法相比具有施工便捷,装置敏捷、设备轻巧的优势但由于采纳宽频接 收信号,抗干扰力量较差,通常需要大电流激发,以猎取满意信噪比要求 的信号瞬变电磁技术近几年开头进入煤矿探测含水构造,并渐渐被人们 熟悉和承受,是一种有进展前途的探测技术与电磁法勘探相对应的是各种体波和面波探测方法,主要有井下地震 探测、瑞利波探测、TSP探测技术等等,这些方法技术探测断层等岩性变 化的地质特别效果较好,利用这些技术探测含水构造的讨论也始终在进展 着,但是目前还没有找到好的应用效果,因此探测含水构造还是应当首选 电法类仪器可以用于煤矿井下进展测深和掘进巷道超前探测的电法仪器主要是 直流电法仪和瞬变电磁仪,直流电法仪探测稳定,易学易用,数据处理简 洁,地质效果较好瞬变电磁法仪器施工敏捷,可以全方位探测,但是仪 器本钱较高,娴熟把握难度较大,超前探测效果还有待提高二、几种有用探测方法和设备1、YDZ (A)直流电法仪井下电法技术在井下全空间条件下建场,采纳全空间数据处理和解释 方法,可探测巷道四周的断层破裂带、隐伏含水构造、潜在突水点、确定 隔水层厚度、探测掘进巷道前方的隐伏含水构造以及解决井下与采煤直接相关的其它地质问题。
YDZ(A )直流电法仪自动记录原始数据,传送到微机中进展数据分析、处理,利用微机帮助成图软件得到成果图件目前在邢台、焦作、淄博、 肥城、晋城、郑州、淮北、义马、神火等矿区得到推广应用,近几年不少 地方煤矿和个体煤矿为探测底板承压水和小窑采空区积水采纳了该项技 术,取得了良好的探测效果2、YD32 (A)髙辨别电法仪YD32 (A)髙辨别电法仪是井下电法勘探仪器,也可用于地面进展电法 勘探工作YD32(A)髙辨别电法仪以煤层或岩体为介质,依据岩石电阻率成像探 测识别技术对矿井含水构造进展三极髙辨别电法探测它利用现有的巷道 工作,可探查掘进工作面前方100米内的含水导水特别,包括老窑、断层、 破裂带、陷落柱、裂隙、溶洞等含水构造超前探测工作面施工时间约1小时,数据采集半小时,总的工作时间 小于2小时,对施工现场影响小;现场即可显示结果进展推断分析计算机灵能掌握,自动化程度高,同时具有数据处理和图形处理功能,不用过 多的人工干预即可得到地质勘探结果,便于推广使用3、YT120(A)音频电穿透仪YT120(A)音频电穿透仪是新型电法探测仪器,适用于:1. 探测采煤工作面内及其掘进前方、巷道四周的含水、导水构造等水 文地质状况。
可对煤层顶底板的导含水构造进展超前探测,确定含水体的 空间位置,包括平面位置和深度范围在巷道-巷道之间进展电穿透探测, 取得工作面内顶底板的水文地质数据,按电导率的差异成像,以此推断工 作面顶底板(30-100米)范围内的含水地质构造2. 用于水坝坝基、江河堤岸等方面的勘探可对坝基的稳定性、河堤 或大坝内隐伏的空洞、导水裂隙的分布范围进展探测3. 用于铁路、大路等交通领域的工程工程设计前的地质勘探对大路、 铁路的选址设计进展线路勘察,对隧道的掘进供应超前勘探资料4. YTR(D)瑞利波探测仪瑞利波探测法是近年来兴起的一种地质勘探方法,其探测原理主要是 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亲密相关性,而应用于煤矿井下地质小构造探 测YTR(D)瑞利波探测仪就是利用瞬态瑞利波技术对地质构造进展勘探 的一种新型物探仪器它实测动态范围可达120dB,并简化了系统设计,确保了各信号道的相位全都性,提高了探测精度和深度仪器可用在煤矿井下对掘进头前方或采面进展超前探测,可探测地表 以下或水平前方5〜80米地质构造对岩层厚度和煤及围岩内的断层、空 洞、老窑、岩溶等地质小构造进展探测和预报;该仪器也可应用于地面工 程勘探中,探测地表以下或水平面前方3〜80米浅层构造,如建筑地基、 水坝堤防、高速大路和铁路路基、隧道掘进等领域。
5、KJ117矿井水文实时监测系统系统主要包括:监测中心站、数据通信网络、井下水压采集分站、远 程通信适配器、高精度压力变送器、井下防爆电源等通过基于现场工业掌握总线CAN总线或者局域网,通信网络与井下各 分站进展数据交换,实时猎取井下水压、流量数据,地面分站经GSM网络 传回测量数据,经系统处理后在监测信息中心站的主机屏幕上显示各测点 水压、水位和流量值系统可以安装西安讨论院研制的煤矿水情预警系统,依据相应的物理 量数据,依据矿井水文地质专业理论进展相关分析进展帮助决策,为用户 供应相应的决策依据物探仪器产品经过几代技术人员几十年的努力,到今日进展升级为两 大类十几个品种,探测力量、探测效果和产品质量不断提高,《煤矿防治 水规定》的实施,并明确指出物探仪器在煤矿防治水工作中的作用,要求 生产矿井应建立地面和井下的水文监测系统,掘进和采煤工作面要使用物探、钻探、化探、监测等手段查明水文地质条件,探测隐伏的导、含水构 造目前全国煤矿正在学习贯彻新的《煤矿防治水规定》,这将为物探仪 器今后几年快速进展供应一次极好的机遇科技之水,主动治水,仪器先 行。
