新型瞬变电磁法超前探测富水采空区的应用与研究

我国煤矿井下采空区分布广泛,数量巨大,但其隐蔽性强,空间分布和多样性差且不规则,极易发生不可预测的顶板塌陷,引发顶板突水等灾害,导致人员伤亡和财产损失。为此,本文以新型瞬变电磁法对挖金湾煤矿富水采空区进行了超前探测,采用噪声消除、基线校正、一维Occam反演等数据处理方法,获得测区2号煤层视电阻率值的电阻率断面图和水平切片。结果显示,调查区共解译出4个主要的采空区(CK2-1、CK2-2、CK2-3、CK2-4)以及11个富水采空区(JS2-1—JS2-11);利用井下超前钻探对解释结果进行进一步验证,证实了SATEM系统的可靠性和有效性。

利用漏源法探查富水采空区

富水充填型的采空区会造成极大的工程和环境地质灾害,本文提出了一种类似于漏电现象称之为漏源法,该方法是把常规电法工作中的漏电现象的特征应用于充填有水或其它富水采空区的探测,该方法将充电法与其它方法结合,用以提高对含水充填型的采空区的勘探效果。本文对漏源法的原理作了简要阐述,从理论上导出了独立源和非独立源状态下的电阻率计算公式,对漏源法观测的电阻率特征以及外业工作方法作了较详细的阐述,并以实例验证说明漏源法在查找富水采空区具有很高的可行性,能有效地提高分辨率和探测精度。

富水采空区瞬变电磁拟地震探测实验研究

为了准确分析煤矿富水采空区的分布与影响范围,在对古书院煤矿富水采空区进行瞬变电磁探测的基础上,设计了基于波场变换的瞬变电磁拟地震数据处理实验方案,并同传统瞬变电磁数据处理方法进行了对比分析。结果表明,在拟地震断面图中,富水采空区边界与所圈定的电性界面存在显著的对应关系,同传统瞬变电磁数据处理方法相比,基于波场变换的拟地震数据处理方法能够更有效地分辨富水采空区的分布及边界范围,克服体积效应带来的不利影响,提高了纵向分辨率,为采空区水害防治提供依据。

基于水含量的富水采空区微动勘探方法可行性研究

富水采空区是危害基础工程安全的主要因素之一,会导致隧道失稳、地基沉降等工程问题,如何对富水采空区进行准确、高效、无损化探测是工程物探急需解决的重要问题.微动勘探方法是近年来城市近地表一种行之有效的勘探方法,其具有施工灵活、受场地局限小、无损化、效率较高等施工特点,并可以有效弥补高密度电法中无法有效测深的缺点.根据不同孔隙度下饱和含水量与横波速度之间的关系,本文首次将微动勘察方法应用于富水采空区勘探.在青岛地铁8号线某已知采空区域中进行了探区实测岩石物理参数分析,对不同种类的岩石进行了横波速度与饱和水孔隙度的拟合,均显示了横波速度随饱和水孔隙度的增加而降低的线性关系,孔隙度高的情况下会出现低波速的现象,体现了通过横波速度的计算确定采空区位置的可行性.分别对探区进行了高密度电法与微动探测,通过对不同探测点的频散提取,反演得到的微动横波视速度剖面可以清晰显示采空区位置,并与高密度电法反演结果以及钻孔采样结果较为吻合.探测结果体现了微动探测的优势,地表冰冻区与地下富水区横波速度探测均准确,富水采空区出现了明显的低速现象,在探深等方面更加精确,说明了微动探测方法对于工程施工中所存在的地下异常富水区域探测具有良好的技术优势与应用前景.

浅析工作面过上覆采空区地表补给富水区域和集中煤柱

为了有效掌握综采工作面过地表补给富水区域及集中煤柱的规律,通过对霍洛湾煤矿在推采过地表补给富水区域及集中煤柱的分析,系统总结河槽治理、提前疏放水、主运输、矿井排水、工作面排水等环节,实现了工作面在最短的时间内安全顺利地推采过了地表补给富水区域和集中煤柱。

新峰矿隐蔽致灾因素普查及防治对策研究

为了进一步深入查明新峰矿在回采过程中可能诱发灾害的地质构造、不良地质体及其他在采动应力、瓦斯、地热等耦合作用下生成的灾害地质体,特别是瓦斯赋存异常区域、地下水含体普查,导水裂隙带、废弃老窑(井筒)和封闭不良钻孔普查等致灾因素,通过收集地质资料及现场勘查,进行实际分析。研究结果表明:新峰矿隐蔽致灾因素主要有采空区富水且有害气体较多、断层破碎带导水。通过精准普查,有针对性的落实防治措施,可以有效防止事故发生。