槽波地震勘探與無線電波坑道透視綜合物探在煤礦的應用

宋俊娜

(山西焦煤霍州煤電 店坪煤礦，山西 方山 033199)

為了給11-502工作面安全回采提供準確的地質水文資料，同時對福州華虹智能科技股份有限公司的KDZ3114礦井分布式震波勘探儀、YDT88礦用無線電波透視儀進行應用效果測試檢驗，使用無線電波透視、槽波地震透視勘探技術在11-502工作面開展井下物探實驗工作，進一步探查11-502工作面內地質構造發育情況。

1 工程概況

11-502工作面位于南嶺上村附近。閆家山村的北部最低處標高為+1 083 m，最高處位于南嶺上村，標高為+1 223 m.該采面位于810層位二盤區西翼，該采面西為本礦邊界，東為810盤區主巷，南與11-503工作面相鄰，北面與11-501工作面相鄰。工作面上部主要可采煤層為10號煤層，10號煤層距11號煤層55～64 m，11-502工作面上部為實體煤，故不受相鄰和上部采空區積水威脅，見圖1.本次物探需對11-502工作面內地質構造發育情況進行探查?？碧矫娣e175 200 m2，根據工作面回采長度計算與實際需要，11-502A巷道探測長度1 200 m，11-502B巷道探測長度1 200 m.

2 11-502工作面采前探測過程

2.1 槽波勘探情況

本次探測采用槽波透射法觀測系統。即在一條巷道布置發射，另一條巷道布置接收，之后進行發射與接收巷道交換，重復探測,見圖2、圖3.

圖2 11-502巷發射與接收炮點檢波點布置及單炮射線平面示意

圖3 11-502工作面槽波探測炮點檢波點布置平面示意

11-502工作面槽波透射探測共布置124個炮點，編號S1～S124；249個檢波點，編號G1～G249.

1) 11-502A巷發射，11-502B巷接收。炮點：自11-502A巷8號點前9 m至切眼方向向前布置，垂直布置在11-502A巷掘進方向左幫腰線，共布置62個炮點，即S1～S62，炮點間距20 m，孔深2 m.檢波點：自11-502B巷2號點前54.9 m至切眼方向向前布置，垂直布置在11-502B巷掘進方向右幫腰線，共布置125個檢波點，即G1～S125，檢波點間距10 m.

2) 11-502B巷發射，11-502A巷接收。炮點：自11-502B巷2號點前59.4 m至切眼方向向前布置，垂直布置在11-502B巷掘進方向右幫腰線，共布置62個炮點，即S63～S124，炮點間距20 m，孔深2 m.檢波點：自11-502A巷8號點前4.5 m至切眼方向向前布置，垂直布置在11-502A巷掘進方向左幫腰線，共布置124個檢波點，即G126～G249，檢波點間距10 m.

2.2 無線電波坑透勘探觀測情況

本次探測采用無線電波透視觀測系統。即在一條巷道布置發射，另一條巷道布置接收，之后進行發射與接收巷道交換，重復探測，見圖4.

圖4 11-502工作面無線電波透視測點布置與射線分布圖

本次11-502工作面無線電波透視探測采用定點法。

1) 11-502A巷發射，11-502B巷接收。根據標記點號，從11-502A巷發射，11-502B巷接收。發射工作從11-502A巷5號點開始，每隔50 m發射1次，直至115號點結束，共23個發射點。每個發射點在11-502B巷對應11個接收點，共布置121個接收點。

2) 11-502B巷發射，11-502A巷接收。根據標記點號，從11-502B巷發射，11-502A巷接收。發射工作從11-502B巷5號點開始，每隔50 m發射1次，直至115號點結束，共23個發射點。每個發射點在11-502A巷對應11個接收點，共布置121個接收點。

3 綜合物探解釋

通過11-502工作面實測場強CT成像圈定異常區KTC1號、坑透探測吸收系數CT成像圈定異常區KTX1號，并進行疊加對比異常一致性，確定其準確性，工作面無線電波透視探測綜合地質解釋成果圖，見圖5.

圖5 11-502工作面無線電波透視探測綜合地質解釋成果圖

通過工作面槽波勘探槽波能量CT成像圖圈定異常區CB1～CB5號及工作面槽波勘探P波能量CT成像圖圈定異常區PBS1～PBS4號，并進行疊加對比異常一致性，確定其準確性，最終得到槽波地震勘探綜合地質解釋成果圖，見圖6.

圖6 11-502工作面槽波地震勘探綜合地質解釋成果圖

綜合11-502工作面無線電波透視勘探數據處理分析得到1處異常、槽波勘探數據處理分析得到的6處異常，并結合相關地質資料、現場實際揭露情況等，無線電波透視、槽波地震勘探異常疊加成果圖見圖7，最終得出槽波、坑透綜合地質異常區6處，命名為CK1～CK6號，并做出綜合地質解釋，11-502工作面無線電波透視、槽波勘探綜合地質解釋成果，11-502工作面無線電波透視、槽波地震勘探綜合地質解釋表中X、Y均已11-502B巷切眼后退19 m為原點計算得到距離。

圖7 11-502無線電波透視、槽波地震勘探異常疊加成果圖

1) 本次勘探成果表明：11-502工作面無線電波透視實測場強值均在30～45 DB之間，吸收系數、槽波能量、P波速度差異整體較小，說明本工作面整體構造發育較簡單，無明顯大構造發育及煤厚變化。

2) 本次勘探結合無線電波透視、槽波地震勘探，無線電波透視劃定異常區1個，編號KT1，槽波地震勘探劃定異常區6個，編號CB1～CB6號，通過對無線電波成果與槽波地震勘探成果綜合分析，最終合計劃定異常區6個，編號CK1～CK6，其中CK1號、CK2號、CK5號均為小斷層及其影響區反應，CK3號、CK4號 、CK6號為頂底板應力集中、煤層破碎或變薄反應、向斜及其影響區反應。

3) 同時可以發現，槽波地震探測的實際區域比坑透要小很多，邊緣更加清晰，兩者互為驗證，槽波探測較坑透距離遠，異常位置在區域邊界。

4 結 語

通過對各處異常進行鉆探，驗證綜合物探勘探技術對地質異常區的勘探結果是可靠的，對人工無法實地勘察的區域及采區內的圍巖構造生成情況預先進行探測，為生產部門合理布置采面提供了可靠的數據支撐。該技術的成功與應用為地質構造的勘探技術提供了一種新的嘗試和思路，有很好的使用和推廣價值。