矿井地震超前探测技术在龙东矿的应用

龙东煤矿区内构造较为发育,可采或局部可采煤层为7、17、21号煤层,为查明21煤试采区巷道前方断层、破碎带的发育程度及导水状态,采用矿井地震超前探测技术进行了超前探测,测线布置在回风巷左帮上,共设炮点20个,利用两个三分量传感器C1、C2接收。对采集数据进行波场分离、反射波提取、叠前偏移成像等核心技术处理,得到SV波深度偏移处理结果图,从中提取了5个异常界面,分别位于迎头前方22.5m、40.5m、54.5m、64.5m、98.5m,结合地质资料,解释为小断层。根据现场掘进实测剖面资料,矿井地震超前探测技术在龙东矿探测的异常界面准确,其界面距离最大误差率小于10%,表明该技术在掘进迎头前方100m范围内可以有效探测断层等地质构造。

钻探物探一体化超前探测技术的应用分析

在复杂地质条件下,提前预测巷道前方的地质、含水状态是煤矿防治水的重点。基于对矿井地下地质异常进行超前探测,采用了钻井与地质物理学理论相结合的方法。钻孔中采用了钻芯法对前方地层的岩石进行了着重分析,但由于“一孔只见”现象的出现,对前方较大面积的地层进行全面判断仍有较大的挑战性。物理勘探技术在探测效率、对地质异常整体响应强度等方面具有明显优势,但受工作面地质条件及施工环境等因素的制约,使得探测成果呈现出多解性。针对上述问题利用钻井与地球物理相结合的超前探测方法,为矿井的安全施工提供了有力的技术支持。

基于COMSOL的三点源供电直流电法超前探测技术

传统单点供电电极直流电法超前探测技术对远距离异常体探测时,随着探测距离增加,信号逐渐减弱,准确度大大降低。为了解决远距离超前探测误差较大的问题,结合已有直流电法超前探测技术,将单点源供电,改为三点源供电;利用COMSOL软件进行模拟,绘制测线视电阻率曲线图,并通过SURFER绘制视电阻率剖面图。结果表明:三点源供电可以较好反映出远距离异常体位置,增加了超前探测有效距离,提高了超前探测准确度。

矿井独头巷道掘进超前探测技术现状

介绍了几种适合独头巷道的超前探测技术,详述了其勘探原理、工作方法、国内仪器现状及特点等,对煤矿井下掘进超前探测技术的合理选择具有一定借鉴意义。

矿井瞬变电磁超前探测数据处理与显示技术

矿井瞬变电磁法是有效探查巷道迎头赋水性情况的矿井物探方法之一。快速处理数据和显示成图可以促进矿井瞬变电磁法在井下探查工作中发挥更大的优势。根据井下巷道迎头超前探测的工作装置和探查技术,介绍了超前探测数据处理与显示成图的操作步骤,实现了成果数据的坐标转换,生成了更加直观的与实际探测区域吻合的扇形图。

矿井多波多分量地震勘探超前探测原理与实验研究

为了长距离超前探测煤矿井下的地质构造情况,应用多波多分量地震勘探理论,介绍DTC-150井下长距离超前探测仪的基本原理,研究该仪器的井下测量方法与资料处理解释原则,并应用该仪器对不同的矿井进行超前预报探测实验。研究结果表明:采用DTC-150井下超前探测仪器能够较准确地探测到掘进面前方100m内断层、围岩裂隙、岩石破碎带以及富水情况,据由该仪器获得的波速对围岩进行分类。

矿井电法超前探测技术

结合大量探测实例 ,对电法超前探测技术的影响因素、技术效果进行了分析。

矿井多波多分量地震超前探测原理与应用研究

针对煤矿井下超前探测不良地质体构造情况,介绍了DTC-150防爆地质超前探测仪的多波多分量地震勘探原理和井下数据采集方法,研究了不良地质体资料解释原则,使用该仪器对不同的矿井进行超前预报探测应用研究。研究结果表明:该仪器能够较准确地预报掘进工作面前方150 m内断层、围岩裂隙、岩石破碎带以及富水情况。

地震CT技术探测采煤工作面超前支承压力分布实践

文章介绍了地震CT探测原理,并以平朔井工一矿4108综放工作面为背景,将地震CT技术应用于采煤工作面超前支承压力分布状态的确定,通过对比波速CT成像与现场煤岩体实际条件及常规矿压理论,验证了探测结论的可靠性,为采煤工作面矿压规律的研究提供了一条新途径。

基于矿井地震波法的地质超前预报技术研究应用

为了在煤矿工作面掘进过程中预报掘进头前方断层、陷落柱以及采空区、采空巷道等地质构造分布情况,实现煤矿巷道的安全掘进,采用矿井地震波法(矿井反射波法和矿井瑞利波法)探测技术,通过井下波形数据采集、数据预处理和反演计算,形成波剖面图和频散曲线,来解释巷道掘进头前方异常的范围和位置特征,并建立了一套适合煤矿采掘过程中超前预报地质构造的技术方法。结果表明:对于矿井反射波法,对断层、裂隙等构造以及煤岩分界面等单一边界情况探测分辨率较高;对于矿井瑞利波法,对采空区、空巷、空洞等复杂边界情况反映更灵敏;综合采用矿井反射波法和矿井瑞利波法,对各类地质构造探测更为精细。

煤矿掘进巷道地震反射波超前探测技术及应用

矿井巷道掘进过程中遇到的断层、陷落柱、破碎带等地质异常体,会直接影响掘进施工效率,同时会给矿井的安全生产带来极大的威胁。采用地震反射波法进行井巷超前探测,能够对掘进坑道前方断层构造及其异常界面的位置进行较准确的预报。在分析反射波法超前探测数据采集及处理解释方法的基础上,结合井下掘进巷道探测实例,介绍了地震反射波法超前探测应用成果。

地震波超前勘探技术在断层探测中的应用与研究

将地震波超前勘测理论作为基础,运用MATLAB编程技术进行模拟,得出在工作面前方介质弹性波的传播特点以及传播规律,并据此对工作面前方是否有小断层、小陷落柱等地质异常体存在进行判断。实践表明,运用地震波超前勘探技术来对工作面内以及巷道前方是否有小断层、小陷落柱等异常体存在进行检测,对于煤炭企业的安全稳定生产具有十分重要的意义。

综合物探技术在矿井导水构造超前探测中的应用

经过多年的发展,物探技术在矿井水文地质勘探中的应用越发广泛,其对矿井生产安全所起的作用也不断增强。以此为出发点,结合具体工程,在分析矿井所用物探技术工艺的基础上,分析了多种物探技术在井下导水构造超前探测中的实际应用。结果表明,综合物探技术的应用实现了对导水构造的有效探测,为矿井生产安全提供了坚实保障。

基于Matlab的矿井瞬变电磁超前探测三维显示技术

目前,矿井瞬变电磁超前探测的成果图都只是二维显示,但是,地下是全空间的,用电磁法探测到的信息是整个立体空间中的介质的综合影响,所以数据资料的二维成图显示难以描述三维空间的地质信息。本文简要介绍了自编的基于Matlab的矿井瞬变电磁三维显示程序,实现了对矿井瞬变电磁超前探测三维数据体的可视化,展示了各种功能成图的效果,比较直观、形象地显示出异常的位置及范围。

TST和CFC技术在管片拼装隧道超前地质预报中的改进和应用

为解决盾构及TBM施工隧道地质构造和围岩含水探测的难题,在TBM引水隧洞中进行试验。改进在管片结构下TST(tunnel seismic tomography)观测系统的布置方式;针对大断层等高危不良地质体开展三维地震波法的超前地质预报研究试验;改进CFC(complex frequency conductivity)的观测方式,结合地震波方法,开展对刀盘前方围岩含水情况综合预报研究试验。以斯里兰卡埃勒黑勒运河、秘鲁圣佳旺Ⅲ水电站和菲律宾卡利瓦大坝引水隧洞等工程为例,介绍盾构及TBM施工隧道超前地质预报技术的工程实践。研究结果表明,针对软硬岩互层、大断层、含水构造不良地质体,该方法在实践中具有较好的应用效果。

扇形探测技术在超前探测中的应用研究

用扇形探测技术代替了常规的测量方法以提高矿井瞬变电磁法超前探测资料的解释精度.在数据采集过程中,调整巷道迎头左侧拐角处天线的法线方向与左侧巷道壁的夹角,以60°,45°和30°的夹角进行探测,在迎头断面处布置2-3个测点,调整巷道迎头右侧拐角处天线的法线方向与右侧巷道壁以30°,45°和60°的夹角进行探测.通过调整天线的法线与巷道底板的夹角,探测巷道顶板、顺层和巷道底板方向上介质的电性变化情况.研究结果表明：在超前探测中使用扇形探测技术可提高巷道超前探测资料的解释精度,能更准确的反映出异常体的空间特征.在实际应用中探测成果图上钻孔中心点位置与实际揭露钻孔中心点位置误差不到2 m.

巷道前方地质构造MSP法超前探测技术与应用研究

巷道前方地质构造超前探测是地下工程施工的技术关键和技术难题,利用地震反射波探测技术,采用巷道多次覆盖观测系统采集地震数据,通过能量合成与分解、波场分离、偏移叠加等处理技术,形成矿井地震波超前探测技术(Mine Seismic Prediction即MSP技术),在巷道迎头空间进行全方位的数据采集与处理,可获得巷道探测方向的各种有效的反射波组,该波组与前方的地质界面具有很好的对应性。数值模拟、室内超声波实验与现场探测实验表明,MSP探测技术可以解决巷道前方300m以内的各种地质构造预报。

新型矿井无线多通道三分量分布式地震超前观测系统设计与实验研究

针对目前矿井地震超前观测系统无法连接已有网络、仪器笨重、传感器安装繁琐等不足,设计了一种新型矿井无线多通道三分量分布式地震超前观测系统。通过对无线数据处理主机、无线AP路由器中继、无线数据采集终端、三分量气压式传感器、同步器的研制,实现了采集终端无线自组网、地震数据无线传送处理、分布式孔内高精度数据同步采集存储、三分量气压孔式检波及瓦斯预警综合分析软件接口。在实验室进行了观测系统采集信号幅度、相位一致性,以及静态噪声测试实验,并在甘肃大水头煤矿西部采区进行了现场工业性试验,结果表明:新型地震超前观测系统精度较高、稳定性较好,幅度和相位一致性高,本底噪声低;仪器轻便,功耗低,各项功能完善,能够满足现场探测的需要。

以岩石电性差异为基础的瞬变电磁超前探测技术

随着物探技术的不断发展,在煤矿防治水工作中越来越多的应用了物探方法,综合物探技术已成为水文地质探测的重要手段。文章介绍了瞬变电磁超前探测技术的基本原理和方法,并通过某地区勘探实例说明了该方法的有效性与实用性。

新型矿井多波多分量地震反射法观测系统关键技术研究

针对DTC-150防爆地质超前探测仪在工程应用中存在的解释成果误差较大的问题,提出了研制一种新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的必要性;分析了煤岩有效地震波频率特性,提出新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的有效布设方式为震源置于掘进面远端,采用一炮多收制;介绍了该系统中高速高精度多通道数据采集模块的电路设计;给出了该系统为消除掘进面绕射回波干扰和放炮形成的巷道声波干扰的处理方法。该系统已研制成功,实验结果表明,其本底噪声小,且具有较高的可靠性和稳定性。