地质探测中无线电波坑透技术的应用范文

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摘要：为了探查平煤六矿21132工作面内地质构造，采用无线电波坑透方法进行地球物理探测，探查圈定了21132工作面内异常区影响的大致范围。结果表明：第二、三、四异常区推断受22130采空区影响接受数值变化起伏不定，有可能是顶板破碎，出现裂隙、煤层淋水等隐患。

关键词：无线电波坑透；地质构造；探测；异常区

平煤六矿位于平顶山西北约8km，行政区隶属新华区，地理坐标：东经113°11′45″～113°22′30″，北纬33°40′15″～33°48′45″。井田以北与郏县相接、宝丰相邻，东与一矿、四矿相接，南及西南以锅底山正段层为界与五矿毗邻。井田东西长约4~7km，南北宽约1.9~3.6km，面积约29.47km2。开采煤层主要有丁组、戊组煤层。平煤六矿丁6-21132工作面位于丁一采区东翼，东部为采空区，西部为丁一下山保护煤柱，21132工作面走向长654m，倾向长162m，开采煤层为丁5-6下分层，煤层倾角为3°~7°，为近水平煤层，工作面近似平行四边形，根据上分层回采和在掘进过程中揭露的情况，工作面共揭露4条落差在0.2～2.0m的正断层。其产状如表1所列。可见面内小构造较发育，很可能隐伏有其他构造，需要进行构造探查。

1选择方法

电磁波透视是用来探测顺煤层两煤巷之间的各种地质构造等异常体[1-3]，主要探测应用在：地质构造破坏软分层带、瓦斯富集带等瓦斯灾害区；直径10～15m以上的陷落柱；大于1/2煤厚的断层；富含水带；顶板垮塌或富集水的采空区；煤层厚度、夹矸以及产状变化带等。21132工作面地质构造探查采用无线电磁波探测法。21132工作面宽度约为170m，选用穿透距离相对较大而精度较高的0.5MHz频率。探测方法采用分辨率较高的定点扫描法进行探测。定点法就是发射机相对固定，接收机在另一对应巷道一定范围内逐点接收其场强值的一种工作方法[4-7]。

2工程设计

无线电波坑道透视布置如图1所示。探测测点间距设定为10m，发射点间距为50m，每个发射点对应11个接收点，21132工作面风巷共布置58个测点，11个发射点；机巷共布置57个测点，11个发射点。工作时每个发射点发射时间为3min，接收时间为3min；换发射点时间为2min。每个发射点工作循环为5min，探测工作约进行了3h。

3探测分析结果

3.1电磁波探测数据分析与评价

本次试验接收数据完整，接收数据基本稳定。在两边干扰较大的区域或明显受影响的数据，对数据进行了严格剔除；对工作面局部存在金属体干扰，但是不影响观测结果的数据，进行了保留。发射机不发射时，接收机接收值在0.1～2dB之间跳动，说明背景值低、噪音较大，仪器抗干扰能力一般。

3.2探测结果

从本次探测工作可以看出，无线电波坑道透视对回采工作面的异常区域有较好的反映，经过计算机数据处理，21132工作面无线电波坑透异常带如图2所示。上部边界为21132工作面机巷，下部边界为21132风巷。异常区主要分布在衰减值小于-30dB的紫色区域，共圈出异常区4处，恰恰验证了工作面实际揭露的四条断层的位置和影响范围。1号异常区：位于工作面风巷测点10～15，机巷510～515之间，该异常区场强衰减最大达到-42dB，推断为断层异常带，断距<2m，回采时应引起注意。2号异常区：位于工作面风巷测点47～50，机巷547～550之间，该异常区场强局部衰减较大，场强衰减最大达到-42dB。3号异常区：位于工作面风巷测点50~55，机巷550～555之间，该异常区场强衰减与第一个异常区域相比稍小。4号异常区：位于工作面风巷测点55～58，机巷555～558之间，该异常区场强衰减与前三个异常区域相比较大。

4结语

（1）本次21132工作面透视达到了预期效果，圈定了21132工作面内异常区影响的大致范围。（2）对于第二、三、四异常区推断受22130采空区影响接受数值变化起伏不定，有可能是顶板破碎，出现裂隙、煤层淋水等隐患。另外还有一些零星的异常区域，也要引起注意。（3）对以上异常区，可能是工作面富含水的影响或者断电不够完全、金属异常体的影响。在回采到此处位置时要特别加以注意，或采取必要的措施来保证安全回采。

参考文献：

[1]王开甲,马凤国,赖聚波.坑透技术在鹤煤三矿2107煤柱工作面的应用[J].科技信息,2011(19):357.

[2]佘建峡,李枝文,宋伟,等.电磁波技术在矿井物探中的应用[J].工程地球物理学报,2015,12(1):55-58.

[3]陈光敏,刘长会,闫赛,等.无线电波透视在工作面复杂构造探测中的应用[J].煤炭科技,2014(2):73-75.

[4]李焕民.无线电波透视技术在工作面构造煤探测中的应用[J].煤炭科学技术,2009(3):173.

[5]王太元.无线电波坑透技术探测煤层冲刷带[J].煤炭与化工,2017,40(1):129-131,135.

[6]刘见宝,宋志敏,李冰,等.坑透技术在九里山矿构造预测中的应用[J].煤炭工程,2017,49(9):80-82.

[7]宋子良,王学民,姚威,等.坑透钻探及跟踪分析法在突出煤层过地质构造带中的应用[J].煤矿安全,2014,45(8):151-153.

作者：冀联合 冀大伟 刘光喜 单位：鄂托克前旗长城三号矿业有限公司