關于召開 2024 山西省煤炭學會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務站工作會的通知

YTD400(A)礦井全方位探測儀在同忻礦井下巷道中應用

楊耀霞

摘要：水害是影響礦井安全生產(chǎn)的五大災害之一。在礦井開采過程中,查明采掘工作面前方及頂板富水異常區(qū)位置是煤礦安全生產(chǎn)亟待解決的水害問題。為解決此類難題，提高礦井安全生產(chǎn)效率，同忻礦引進了YTD400(A)礦井全方位探測儀，對掘進巷道前方，頂?shù)装寮盎夭晒ぷ髅鎯?nèi)進行了探測。

關鍵詞：水害  富水異常區(qū)  安全生產(chǎn)  探測

1、礦井概況

同忻煤礦位于大同煤田北東部，是同煤礦集團旗下第二個年產(chǎn)千萬噸級的現(xiàn)代化礦井。煤系地層為石炭系上統(tǒng)太原組和侏羅系大同組。同忻礦現(xiàn)開采為石炭系3-5^#層，由于上覆侏羅系煤層11^#，12^#，14^#，15^#層均已采空，形成大面積的采空區(qū)，在水源補給下，形成大量采空區(qū)積水，對下伏開采C3-5#層造成嚴重影響。

2、理論基礎

鑒于電法勘探是目前國內(nèi)地球物理勘探中最成熟的勘探技術，同時也是地球物理勘探中方法最多，應用面最廣，使用性最強的勘探手段。在煤礦防治水方面，由于煤礦水文地質(zhì)的要求和煤礦強干擾環(huán)境及巖石導電性對含水的敏感性，在一定程度上極大提高了電法勘探應用。

2.1 原理

YTD400(A)礦井全方位探測儀采用采用目前國內(nèi)地球物理勘探中最成熟的“電法勘探”手段，以巖石、礦石與含水地質(zhì)體之間的導電性差異為物質(zhì)基礎，通過在井下巷道周圍巖層中建立全空間穩(wěn)定人工電場，測量電場的變化規(guī)律，求取巖層的視電阻率。結(jié)合全空間電場理論以及相應的資料解釋處理系統(tǒng)，達到掌握巷道周圍巖石中引起電場變化的水文地質(zhì)構(gòu)造情況。

電法探測原理圖

2.2 用途

巷道掘進頭和側(cè)幫前方導水構(gòu)造的探測；巷道頂、底板富水區(qū)域探測；回采工作面內(nèi)含水地質(zhì)異常體的探測

全方位探測示意圖

3、應用情況

經(jīng)多次驗證，YTD400(A)全方位探測儀探測精度較高，探測結(jié)果與實際揭露情況相符。

YTD400(A)礦井全方位探測儀探測距離大、抗干擾性強、對低阻體更加敏感、準確度較高，是礦井探測水體及含水構(gòu)造的有效方法。

可以預見，這種方法在探測煤礦井下巷道及工作面內(nèi)水體及含水導水構(gòu)造中將發(fā)揮重要作用，具有較廣闊的應用前景。表-1、表-2為YTD400(A)全方位探測在同忻礦井下巷道使用的實例。

表-1    二盤區(qū)回風巷1406米探測成果表

表-2   2107巷1540米超前探測成果圖

4、結(jié)論

YTD400(A)全方位探測儀成本低，一臺全方位探測儀的功能相當于一臺直流電法儀和一臺瑞利波探測儀或者一臺瞬變電磁儀和一臺瑞利波探測儀的作用；數(shù)據(jù)采集速度快，只需五小時，即可完成對掘進巷道迎頭前方或側(cè)幫及頂?shù)装?00米的探測，同時不受井下復雜環(huán)境影響，抗干擾性強、對低阻體更加敏感、準確度較高，解譯方便，效率高；提高了地質(zhì)及水文地質(zhì)預測預報的準確度，避免了透水事故的發(fā)生；為合理設計巷道，展布采面提供依據(jù)，確保了巷道掘進和工作面回采的安全，是礦井探測水體及含水構(gòu)造的有效方法。

作者簡介：楊耀霞，男，山西大同人，本科，太原理工大學，同煤國電同忻煤礦有限公司地測部技術主管