地質探測中無線電波坑透技術的應用范文

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摘要：為了探查平煤六礦21132工作面內地質構造，采用無線電波坑透方法進行地球物理探測，探查圈定了21132工作面內異常區影響的大致范圍。結果表明：第二、三、四異常區推斷受22130采空區影響接受數值變化起伏不定，有可能是頂板破碎，出現裂隙、煤層淋水等隱患。

關鍵詞：無線電波坑透；地質構造；探測；異常區

平煤六礦位于平頂山西北約8km，行政區隸屬新華區，地理坐標：東經113°11′45″～113°22′30″，北緯33°40′15″～33°48′45″。井田以北與郟縣相接、寶豐相鄰，東與一礦、四礦相接，南及西南以鍋底山正段層為界與五礦毗鄰。井田東西長約4~7km，南北寬約1.9~3.6km，面積約29.47km2。開采煤層主要有丁組、戊組煤層。平煤六礦丁6-21132工作面位于丁一采區東翼，東部為采空區，西部為丁一下山保護煤柱，21132工作面走向長654m，傾向長162m，開采煤層為丁5-6下分層，煤層傾角為3°~7°，為近水平煤層，工作面近似平行四邊形，根據上分層回采和在掘進過程中揭露的情況，工作面共揭露4條落差在0.2～2.0m的正斷層。其產狀如表1所列。可見面內小構造較發育，很可能隱伏有其他構造，需要進行構造探查。

1選擇方法

電磁波透視是用來探測順煤層兩煤巷之間的各種地質構造等異常體[1-3]，主要探測應用在：地質構造破壞軟分層帶、瓦斯富集帶等瓦斯災害區；直徑10～15m以上的陷落柱；大于1/2煤厚的斷層；富含水帶；頂板垮塌或富集水的采空區；煤層厚度、夾矸以及產狀變化帶等。21132工作面地質構造探查采用無線電磁波探測法。21132工作面寬度約為170m，選用穿透距離相對較大而精度較高的0.5MHz頻率。探測方法采用分辨率較高的定點掃描法進行探測。定點法就是發射機相對固定，接收機在另一對應巷道一定范圍內逐點接收其場強值的一種工作方法[4-7]。

2工程設計

無線電波坑道透視布置如圖1所示。探測測點間距設定為10m，發射點間距為50m，每個發射點對應11個接收點，21132工作面風巷共布置58個測點，11個發射點；機巷共布置57個測點，11個發射點。工作時每個發射點發射時間為3min，接收時間為3min；換發射點時間為2min。每個發射點工作循環為5min，探測工作約進行了3h。

3探測分析結果

3.1電磁波探測數據分析與評價

本次試驗接收數據完整，接收數據基本穩定。在兩邊干擾較大的區域或明顯受影響的數據，對數據進行了嚴格剔除；對工作面局部存在金屬體干擾，但是不影響觀測結果的數據，進行了保留。發射機不發射時，接收機接收值在0.1～2dB之間跳動，說明背景值低、噪音較大，儀器抗干擾能力一般。

3.2探測結果

從本次探測工作可以看出，無線電波坑道透視對回采工作面的異常區域有較好的反映，經過計算機數據處理，21132工作面無線電波坑透異常帶如圖2所示。上部邊界為21132工作面機巷，下部邊界為21132風巷。異常區主要分布在衰減值小于-30dB的紫色區域，共圈出異常區4處，恰恰驗證了工作面實際揭露的四條斷層的位置和影響范圍。1號異常區：位于工作面風巷測點10～15，機巷510～515之間，該異常區場強衰減最大達到-42dB，推斷為斷層異常帶，斷距<2m，回采時應引起注意。2號異常區：位于工作面風巷測點47～50，機巷547～550之間，該異常區場強局部衰減較大，場強衰減最大達到-42dB。3號異常區：位于工作面風巷測點50~55，機巷550～555之間，該異常區場強衰減與第一個異常區域相比稍小。4號異常區：位于工作面風巷測點55～58，機巷555～558之間，該異常區場強衰減與前三個異常區域相比較大。

4結語

（1）本次21132工作面透視達到了預期效果，圈定了21132工作面內異常區影響的大致范圍。（2）對于第二、三、四異常區推斷受22130采空區影響接受數值變化起伏不定，有可能是頂板破碎，出現裂隙、煤層淋水等隱患。另外還有一些零星的異常區域，也要引起注意。（3）對以上異常區，可能是工作面富含水的影響或者斷電不夠完全、金屬異常體的影響。在回采到此處位置時要特別加以注意，或采取必要的措施來保證安全回采。

參考文獻：

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[7]宋子良,王學民,姚威,等.坑透鉆探及跟蹤分析法在突出煤層過地質構造帶中的應用[J].煤礦安全,2014,45(8):151-153.

作者：冀聯合 冀大偉 劉光喜 單位：鄂托克前旗長城三號礦業有限公司