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YCS200(B)礦用本安型瞬變電磁儀在陜西省某煤礦工作面水害探測項目中的應用

時間:2024-07-03   訪問量:1339

地大華睿


PART 1  項目背景


在陜西省某煤礦的1509工作面,由于煤層埋藏較深,其直接充水含水層為煤系上覆地層的砂巖裂隙含水層。這些含水層的補給條件較差,富水性通常較弱。然而,煤系沉積基底奧陶系灰?guī)r的含水空間主要以溶蝕裂隙為主,其富水性表現出明顯的不均一性。此外,巖溶水的連通性良好,具有區(qū)域性的水位標高+370.00m。由于水頭壓力大,1509工作面的5#煤層位于+370.00m以下,因此屬于承壓開采。

PART 2  方案設計



武漢地大華睿地學技術有限公司于2024年4月3日對該煤礦1509進風順槽進行了瞬變電磁超前物探實驗工作。本次實驗的主要目的是為了探測巷道前方的含水構造形態(tài)和水力聯(lián)系,以便為煤礦的安全生產提供重要的水文地質信息。


本次物探使用的儀器型號為YCS200(B)礦用本安型瞬變電磁儀,該儀器適用于礦井下的復雜環(huán)境。瞬變電磁法勘探裝置采用重疊回線組合裝置,能夠有效提高探測的分辨率和信噪比。本次探測的范圍設定為100米,以確保能夠充分覆蓋巷道前方的關鍵區(qū)域。
1509進風巷掘進頭前方,布置了4條測線,分別包括頂板斜向上45°、頂板斜向上30°順層、底板30°。每條測線上布置了9個物理點,共計36個測點。通過在掘進頭移動發(fā)射接收線圈,我們形成了4條超前探測的實測剖面,這些剖面將為我們提供巷道前方的含水構造形態(tài)和水力聯(lián)系的詳細信息。


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YCS200B礦用本安型瞬變電磁儀


PART 3  施工過程



1、數據采集與分析:

1)1509進風巷掘進頭視電阻率斷面扇形圖45°斜向上(頂板)資料解釋

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圖1 1509進風巷掘進斜向上45°(頂板)視電阻率斷面圖
1展示了1509進風巷掘進頭前方45o斜向上(頂板)的視電阻率探測扇形剖面。根據資料解釋,該探測角度的扇形區(qū)域內未發(fā)現明顯的低阻異常。


2)1509進風巷掘進頭視電阻率斷面扇形圖30°斜向上(頂板)資料解釋



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圖2 1509進風巷掘進頭視電阻率斷面扇形圖30°斜向上(頂板)


2呈現了1509進風巷掘進頭前方30o斜向上(頂板)視電阻率探測的扇形剖面。根據資料解釋,探測區(qū)域內右側出現了一處顯著的 高阻異常,這推測是由于右側的采空區(qū)所引起。高阻異常表明采空區(qū)內部相對干燥,沒有明顯的水體存在。


3)1509進風巷掘進頭視電阻率斷面扇形圖順層方向資料解釋

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圖4 1509進風巷掘進頭視電阻率斷面扇形圖(順層)


4展示了1509進風巷掘進頭前方(順層)的視電阻率探測扇形剖面。根據資料解釋,探測區(qū)域內存在兩處異常:
YC1附近的多個測道顯示出明顯的電阻率抬升,這可能是由于左后方鐵器的影響,因為鐵器的距離探測位置較近,并且存在較高的浮煤。這種高阻異常可能是鐵器造成的,但也不能完全排除頂板裂隙富水的可能性。
YC2區(qū)域顯示出明顯的高阻異常,這推測是由于右側的采空區(qū)所引起。高阻異常表明采空區(qū)內部相對干燥,沒有明顯的水體存在。


4)1509進風巷掘進頭視電阻率斷面扇形圖30°斜向下(底板)資料解釋



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圖5 1509進風巷掘進頭視電阻率斷面扇形圖30°斜向下(底板)


5呈現了1509進風巷掘進頭前方30°斜向下(底板方向)的視電阻率探測扇形剖面。分析結果顯示,在探測區(qū)域內識別出一個低阻區(qū)域。同時,在YC4附近的多個測道中觀察到了顯著的電阻率升高現象。這一高阻異常可能是由附近的鐵器干擾造成的,因為鐵器距離探測點較近,且該區(qū)域的浮煤較厚。盡管鐵器的干擾是一個可能的解釋,但底板富水的可能性也不能完全排除。

PART 4  成果分析



根據以上的探測結果及內容,我們可以得知以下幾點:

45°斜向上(頂板)的探測中,未發(fā)現明顯的低阻異常,表明在該角度的頂板方向上,沒有顯著的含水構造或水體存在。

30°斜向上(頂板)的探測中,右側出現的高阻異常推測是由于右側采空區(qū)所引起,表明采空區(qū)內部相對干燥。

在順層方向的探測中,YC1附近的電阻率抬升可能是由于左后方鐵器的影響,但不能完全排除頂板裂隙富水的可能性。YC2區(qū)域的明顯高阻異常同樣推測為右側采空區(qū)引起,表明采空區(qū)內部相對干燥。

30°斜向下(底板)的探測中,識別出的低阻區(qū)域和YC4附近的高阻異??赡苁怯筛浇蔫F器干擾造成的,但底板富水的可能性也不能完全排除。

地大華睿YCS200(B)



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