【摘 要】
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为解决地面物探方法在矿井地质构造和水文地质勘查中分辨能力不足的问题,了解综采工作面内小型断裂构造的发育情况及导水特征,采用综合矿井物探方法对同一工作面进行地质预报研究.先后在同一工作面内的2条巷道,采用透射法槽波地震勘探技术和无线电波透视法对长1 050 m、宽195 m工作面内的隐伏断层、陷落柱进行了双边精细勘探,获得了槽波地震速度分布和无线电波透视衰减系数成果;利用矿井瞬变电磁法对工作面内的含水构造进行了精细勘探,获得了工作面视电阻率成果;结合已知地质信息,对3种矿井物探方法圈定的物探异常进行了综合解
【机 构】
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山西省煤炭地质物探测绘院,山西晋中030603;中国地球学会物理院士专家工作站,山西晋中030603;资源环境与灾害监测山西省重点实验室,山西晋中030603;山西省煤炭地质物探测绘院,山西晋中030
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为解决地面物探方法在矿井地质构造和水文地质勘查中分辨能力不足的问题,了解综采工作面内小型断裂构造的发育情况及导水特征,采用综合矿井物探方法对同一工作面进行地质预报研究.先后在同一工作面内的2条巷道,采用透射法槽波地震勘探技术和无线电波透视法对长1 050 m、宽195 m工作面内的隐伏断层、陷落柱进行了双边精细勘探,获得了槽波地震速度分布和无线电波透视衰减系数成果;利用矿井瞬变电磁法对工作面内的含水构造进行了精细勘探,获得了工作面视电阻率成果;结合已知地质信息,对3种矿井物探方法圈定的物探异常进行了综合解释和可靠性分析,最终解释了隐伏断层3条,含水区5处,已知的2个陷落柱暂未导水,但是陷落柱附近存在低阻含水区,在采掘过程中存在导通的可能性;揭露的中小构造均有物探异常显示,勘查结果经矿方钻探和采掘验证,验证率达到80％.研究表明:矿井物探由于距离地质目标体较近,且可以充分利用工作面两侧巷道进行单一方法的双边联合探测,因此可以实现断距小于2 m的中小断层的精细勘探,但是单一矿井物探方法解释推断的物探异常区往往受方法本身及工作环境的影响出现一定的偏差;根据地质任务及地质目标体的物性差异,选择多种合适的矿井物探方法进行联合探测,结合地质资料进行多参数综合解释,可实现矿井中小地质异常体的有效探测.
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针对风水沟煤矿厚煤层分层开采工作面回撤期间采空区遗煤自然发火问题,通过对采空区遗煤分布、漏风规律以及气体状态分析,初步划定疑似高温隐患区域;利用运输巷密闭外钻场施工扇形探火孔,采取定人、定点、定时的“三定”原则进行气体取样分析,从而实现对采空区自然发火区域的进一步准确定位;通过采取钻孔注液态CO2与黄泥浆、上下密闭端头灌浆堵漏、采空区埋管注氮与液态CO2等综合防灭火技术措施,使得封闭区内O2体积分数下降到5％之后,长期保持在2％以下,消除高温隐患的同时,保证了工作面的安全启封与回撤.
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在钻孔施工过程中经常由于钻杆自重、地质条件及钻进工艺的影响,造成钻孔实际成孔轨迹较设计轨迹偏差较大,钻孔的轨迹偏差导致瓦斯抽采钻孔覆盖区域空白带出现,影响瓦斯抽采效果.为掌握瓦斯预抽钻孔空白带分布情况,利用钻孔轨迹测量系统测量瓦斯预抽钻孔的轨迹,轨迹测量系统数据处理后可实现钻孔三维展示,可以从三维空间不同视角观测钻孔在不同方向上的偏移量,为钻孔空白带补孔提供数据支持;根据三维数据及三维成果展示钻孔空白带的分布,进行针对性补孔,提高瓦斯消突准确性,保证矿井安全生产.
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