煤厚探測中無線電波透視勘探方法研究范文

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工作面概況

13271工作面走向長918m，傾向長130m，面積119340m2，標高+119.48～+168.10m。13271工作面所采的二疊系山西組二1煤層厚0～9m，平均厚4.5m，煤層傾向SE，傾角8°～12°，平均10°，煤層埋深510～560m。煤層呈黑色，粉狀—碎塊狀，屬半亮型煤，結構復雜，局部含夾矸0～3層，巖性為炭質泥巖、泥巖及砂質泥巖，局部有炭質或砂質泥巖、泥巖偽頂。二1煤層直接頂為灰白色、灰色細、中粒長石石英砂巖(俗稱大占砂巖)，厚13～19m，平均厚16m，含黑色礦物及黃鐵礦結核，硅質、泥質膠結，質硬;直接底為灰黑色泥巖、炭質泥巖、砂質泥巖，含植物化石，平坦狀斷口，水平層理發育。13271工作面在掘進過程中共揭露斷層9條，其中回風巷有3條組成梯狀斷層，2條形成一落差為1.5～2.0m的小地壘構造。

無線電波透視勘探方法

根據13271工作面的地質條件和形狀，此次無線電波透視勘探采用透射CT交會法(定點法)。工作頻率0.5MHz，發射點距50m，接收點距10m，每個發射點對應接收點數為11個。13271工作面回風巷以聯絡巷口為位置標記500#點，由外往里點號標記為500#—589#，點號間距為10m，共布置了17個發射點;運輸巷以聯絡巷口為位置標記0#點，由外往里點號標記為0#—88#，點號間距為10m，共布置了17個發射點。2條巷道共完成發射點34個，接收點369個。總體探測信號較為穩定。工程布置如圖1所示。

采前坑透探測結果與采后揭露情況對比

113271工作面采前坑透探測成果分析

從13271工作面無線電波透視CT掃描成果圖(圖2)看出，此次無線電波透視勘探范圍內，工作面里段和外段煤層厚度相對較穩定，透視異常區主要集中在工作面中段區域，即回風巷550～750m巖巷段對應工作面位置。如圖3所示，共探出1個電磁波能量較強吸收區(1號異常區)和2個電磁波能量次強吸收區(2號和3號異常區)。(1)1號異常區。屬于電磁波能量較強吸收區，位于13271工作面回風巷550～740m對應工作面位置，異常幅值較高、異常范圍較大，可能系基底不平、河流沖刷或斷裂構造等地質因素造成的煤厚變薄區域，此段難以回采。(2)2號和3號異常區。屬于電磁波能量次強吸收區，分別位于13271工作面回風巷400～440m附近和運輸巷160～180m附近。2號異常區向工作面里面延伸較多，呈狹長條帶狀;3號異常區向工作面里面延伸較少，異常范圍均較小、異常幅值稍高，可能是小型斷層或煤厚變薄反映，對工作面回采影響較小。故建議在13271工作面回采接近1號異常區前，應加強地質觀測，并根據實際情況，著手對工作面進行改造。同時在工作面回采過程中，應對2號和3號異常區加強觀測，并及時做好應對措施。

213271工作面采后揭露情況

2010年6月，13271工作面開始回采，煤厚6～7m。回采至12月時，底板開始上抬，煤層厚度逐漸變薄，并減少至1.5m。此時，石壕煤礦結合無線電波坑透異常區資料，進行沿空留巷，沿薄煤帶推進，直至最后煤厚僅剩0.8m，無法正常開采(圖4)。與此同時，根據無線電波坑透資料及回風巷、運輸巷掘進時揭露情況，在工作面前方合適位置重新開切眼，即從回風巷無煤段起始端開口向運輸巷掘進，提前對工作面進行改造。改造后，13271工作面在非無線電波坑透異常區正常回采至今。

結語

13271工作面的無線電波坑透技術探測不僅為生產提供了地質保障，也取得了良好的效益。(1)經濟效益。無線電波坑透探測工作提前預測了工作面內部的煤厚變化，優化了工作面改造方案，減少了煤厚變化對生產的影響，節約鉆探、巷探費用30萬元，多采出原煤約3000t。(2)綜合效益。如果在沒有無線電波坑透物探資料的情況下揭露地質構造，往往會出現工作面工程質量下滑、安全無保障的情況，甚至釀成大事故。在獲得無線電波坑透物探資料的基礎上進行回采，可以提前做好準備，確保生產銜接，并通過采取相應安全技術措施，確保安全生產。（本文作者：申青春、姚江宇、姚小帥、樂勇單位：義煤集團公司）