华照来:矿井地质构造综合探测技术分析我见 | |||
煤炭资讯网 | 2011-1-26 23:01:53论文、言论 | ||
作者单位:陕西陕煤澄合矿业有限公司王村煤矿
对于煤矿企业来说,地质构造对煤炭生产的影响比较大。地质构造能否探测清楚,直接影响到采掘工作衔接安排,采掘工作面的布置,以及影响巷道支护和工作面回采方式等。目前,对地质构造要进行较准确的探测,需要有一套比较成熟的综合探测技术。即地面和井下相结合,物探和钻探相验证的探测技术。 具体来说,综合探测技术分四步。第一步是地面钻探,在地质勘探阶段,根据地面的地质钻孔,对井田区域地质条件进行查明,摸清矿区褶曲,大中型断层等地质构造;第二步是地面物探,主要是三维地震勘探技术,该技术目前已经比较成熟,对直径在二十米以上的陷落柱、断距在五米以上的断层,以及褶曲等构造都有很好的探测和解释精度,对于水文地质类型为复杂型及以上的矿井,可采用地面三维地震、地面瞬变电磁勘探等探测技术相结合,进一步查清矿井局部区域的水文地质情况,包括煤层顶板水、底板水富水区以及一些导水断层和陷落柱等。为矿井生产设计提供更可靠的参考依据;第三步是井下物探,以坑透为主,各类地质探测仪器为辅。坑透是无线电波坑道透视仪的简称,主要应用于回采工作面内部的地质构造探测。经过现场探测,收集和解释数据后,可以以地质异常体的形式圈定工作面异常区域,根据掘进时揭露的地质情况综合分析工作面内的异常原因;第四步是井下钻探,即利用地质钻机或抽放钻机对工作面内部地质构造进行探测和验证,进一步确定地质构造赋存特征和地质属性。目前井下钻探技术在一些大中型煤矿中已经取得不错的进展。 在实际应用中,一般第一步和第二步都由大型的地质勘探单位进行,工程或技术协议签订后,工程完成后经验收通过后,提交结果报告即可以使用;第三步可以由一些地质勘探单位进行或者本单位自己进行;而第四步则需要本单位根据实际情况自已来操作。如今的煤矿地质工作,很大一部分任务在于进行各种观测和探测,查清地质构造。因为地质构造不仅影响生产,而且带来安全隐患,如冒顶,突水等事故。 从单一角度来说,以上探测手段都各有优缺点,只有相互配合,相互验证才可以提高探测精度。地面钻孔因为成本较大,单孔提示面积较小,只能在区域上探测构造形态;地面物探受深度、物性条件、现场环境和解释熟悉度等因素影响,在一定范围能起到良好作用,受物探结果多解性的影响,解释的准确率可以达到70%以上。回采工作面地质坑透,在中厚煤层中有较好的探测效果,根据衰减值的不同以及异常区域的形状,以及分析周边工作面揭露地质情况,基本可以初步分析判断区分出陷落柱,断层,夹矸,顶板破碎区、瓦斯异常区等不同地质异常体。井下钻探根据实际工作的需要,大多布置在回采工作面进回风顺槽的两侧,有的则在工作面回采时在切眼进一步进行控制。通过孔内返水、出矸、成孔情况综合判断构造类型,大多是无芯钻进,有时为增加准确度,可以对见矸层进行取芯判断。钻孔探测长度因为目前国内大功率抽放钻机的投入使用,可以相互运用,大多数时已经达到200m以上。 综合探测技术手段在部分煤矿经过不断摸索应用,已经初见成效,综合探测构造准确率可以达到95%以上,给安全生产起到了非常重要的地质指导作用。 不过,目前构造综合探测技术上,对于掘进工作面超前探测和小型地质构造探测技术存在一定技术难题,还需要进一步摸索研究。
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