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煤层底板灰岩含水层电法探测技术应用【摘要】煤层底板下的灰岩含水层给煤矿的安全开采带来很大的隐患，提前探明煤层底板灰岩水体发育位置，为在井下布置探放水钻孔提供依据，是目前井下地球物理勘探亟待解决的问题。
本文介绍了采用网络并行电法对恒源煤矿Ⅱ6112工作面的底板水探测的工程实践，表明该方法较准确地查明了工作面底板岩层内富水区的分布范围。
【关键词】物探技术；煤层底板；灰岩水；网络并行电法引言我国的许多煤矿已进入或正在进入下组煤开采阶段，下组煤开采面临的最大挑战是来自煤层底板灰岩含水层的突水威胁。
灰岩水具有水压高、水量大、连通性强、突水通道难发现、突水治理困难等特点。
如何准确地查明底板水，特别是底板灰岩水赋存分布范围，对工作面进行防治水工作、消除突水威胁、保障工作面安全合理开采，具有重要的指导意义。
电法物探技术自提出以来，进行了大量的模型和现场试验，在煤层地质异常探测上也进行了尝试，取得了明显的效果。
本文探讨了网络并行电法在恒源煤矿的应用情况，旨在为煤矿工作面水害防治提供新的探测手段。
1 地质-地球物理特征从电性上分析不同地层的电性分布规律为：煤层电阻率值相对较高，砂岩次之，粘土岩类最低。
由于煤系地层的沉积序列比较清晰，在原生地层状态下，其导电性特征在纵向上存在固定的变化规律，而在横向上相对比较均一。
当存在含水的构造破碎带时，则其导电性变好，相当于存在局部低电阻率值地质体。
综上所述，当含水断层、裂隙和陷落柱等地质构造发育时，会打破地层电性在纵向和横向上的变化规律。
这种变化规律的存在，为以岩石导电性差异为物理基础的瞬变电磁法探测提供了良好的地质条件。
2 网络并行电法基本原理网络并行电法系统由PC机、测量主机、电极阵列和电缆系统组成。
目前所研制的仪器为集中式64道电极。
传统的多道电成像采集系统在每个采样位置只有四个电极点在工作，两个电极供电，两个电极测量，其余电极闲置。
网络并行电法系统每一电极都能自动采样。
煤矿技术2015.10︱407︱三维并行电法在底板水探测中的应用三维并行电法在底板水探测中的应用赵瑞明 岳杭生（皖北煤电集团恒源煤矿，安徽 淮北 235162）【摘 要】直流电法对富水区反应明显。
双巷三维底板探水为最新的电法技术，已在生产实际中成功应用。
本次探测拟采用网络并行电法探测技术进行底板含导水性进行探测，为工作面底板水害防治提供地质依据。
【关键词】三维并行电法；底板水；探测1 工程概况恒源煤矿Ⅱ627工作面位于宽缓的土楼背斜西翼，煤层整体形态为一单斜构造，煤层倾角2.6～18.6°,平均5.5°，Ⅱ627工作面为综采工作面，总体上属倾斜长壁，倾斜长1081m，走向宽146～320m。
该工作面水文地质单元内砂岩裂隙较发育，连通性强，裂隙水丰富，而且砂岩裂隙水并未得到有效的疏放。
此外，工作面煤层底板至一灰最小间距42.5m，工作面底板灰岩水较丰富。
本次探测拟采用网络并行电法探测技术。
主要的探查内容为：（1）工作面底板深度0～-80m 电性变化情况；（2）评价工作面底板0～-80m 富水区赋存情况，为底板注浆加固提供地质依据；（3）对工作面底板导水构造进行分析。
2 网络并行电法基本原理网络并行电法系统由安徽理工大学、中国矿业大学和江苏东华测试技术有限公司进行研制，该系统由PC机、测量主机、电极阵列和电缆系统组成。
目前所研制的仪器为集中式64道电极。
传统的多道电成像采集系统在每个采样位置只有四个电极点在工作, 两个电极供电, 两个电极测量，其余电极闲置。
网络并行电法系统每一电极都能自动采样。
各电极通过网络协议与主机保持实时联系，在接受供电状态命令时电极采样部分断开，让电极处于供电状态(即供电电极A或B)，否则一直处于在电压采样状态(即测量电极M)，并通过通讯线实时地将测量数据送回主机。
通过供电与测量的时序关系对自然场、一次场、二次场电压数据及电流数据自动采样，采样过程没有空闲电极出现。
煤田水害探测中综合物探方法应用
煤田水害是煤炭开采中一种常见的自然灾害，造成了严重的经济损失和安全隐患。
为了及时探测和预防煤田水害，综合物探方法被广泛应用。
本文将介绍煤田水害探测中常用的综合物探方法及其应用。
综合物探方法是指将多种物探方法相互结合，利用各自的优势来获取更全面、准确的地下信息。
在煤田水害探测中，常用的综合物探方法包括电法、地震法、重力法和地磁法等。
电法，即地电法，是通过测量地下电阻率分布来探测地下水的方法。
煤田水害中常见的问题是地下水的分布情况和流动方向。
电法能够通过电流在地下的传播来获取地下电阻率信息，并进而推导出水的分布情况。
电法还可以检测地下水的运动速度和流动方向，从而为水害的预防和治理提供科学依据。
地震法是利用地震波在地下的传播特性来探测地下结构的方法。
在煤田水害探测中，地震法可以用来探测地下断裂带和岩层的裂隙以及含水层的位置和分布。
通过测量地震波在地下的传播时间和速度，可以确定地下结构的情况，并推测出地下水的位置和水位。
重力法是通过测量地下重力场的变化来探测地下水的方法。
在煤田水害探测中，重力法可以用来探测地下含水层的厚度和分布情况。
由于地下含水层的密度与周围岩层不同，因此可以通过测量重力场的变化来推测地下含水层的情况。
综合物探方法的应用可以提高煤田水害探测的准确性和可靠性。
通过综合利用多种物探方法的测量结果，可以得到地下结构和地下水的更全面的信息。
综合物探方法还可以相互验证和补充，提高测量结果的可信度。
在煤田水害探测中，综合物探方法是一种有效的探测手段。
煤田水害探测中综合物探方法应用
煤田水害是煤矿开采中常见的灾害之一，给矿井地下水系统带来严重的破坏，为了减
少煤田水害的发生，提高矿井的安全生产水平，煤田水害探测成为了一个重要的研究领域。
综合物探方法在煤田水害探测中得到了广泛的应用，本文将对几种常见的综合物探方法进
行介绍。
电法方法是煤田水害探测中常用的一种方法。
电法方法通过研究地下介质的电阻率差
异来探测水体的存在。
在煤田水害探测中，可以通过电法方法研究煤层中的含水层分布情况，进一步评估煤层的稳定性。
电法方法的优点是操作简单，探测范围广，但也存在一些
缺点，比如受土壤类型的影响较大，精度相对较低。
综合物探方法在煤田水害探测中发挥了重要的作用，通过结合多种物探方法，可以更
加全面地研究煤田水害的发生原因和预测水体的分布情况。
但是应注意的是，不同的物探
方法有其各自的优缺点，需要根据具体的煤田地质条件和水害情况进行选择和应用。
综合
物探方法的结果还需要与实际情况相结合进行判断和分析，以提高探测的准确性和可靠
性。
土木建筑丨CIVIL E N G I N E E R I N G摘要：煤层底板灰岩承压水严重威胁煤矿的安全生产，为煤矿开采主要水害防治对象，底板灰岩水常规治理方案为井下施工 密集钻孔，探查灰岩富水性及隐仗陷落柱，并注浆加固底板隔水层，井下施工灰岩探查帖孔存在高压水和高压注浆等安全风 险，且注浆加固效果不理想。
文章以淮河能源潘二矿11123工作面为研究对象，采用地面定向水平钻孔技术探查煤层底板隐伏 导水构造，并对钻进过程中揭露的灰岩溶隙、裂隙以及垂向导水构造进行高压注浆封堵、加固。
结果表明，该技术有效切断 了深部灰岩水突入工作面的垂向通道，成功解决了工作面回采期间的水害成胁，为工作面的安全回采提供了保障。
关键词：底板灰岩承压水：区域探查治理；水平定向钻孔：高压注浆I采煤工作面底板灰岩水地面区域超前探查治理技术及应用■文/刘松U随着煤炭开采范围和深度的延伸，煤层底板灰岩承压水 害威胁日趋严重，选用、制定有效的治理措施，确保安全回 采己迫在眉睫。
目前，国内对于煤层底板灰岩水害治理通常 以钻孔施工进行煤层底板加固以及含水层改造，存在钻孔量 大、钻孔轨迹不可控、注浆效果不理想及施工安全风险大等 问题。
针对这些问题，淮河能源潘二矿在11123工作面采用 地面水平分支钻孔技术，开展了 I煤底板灰岩地面区域探查 治理，探查底板灰岩隐伏陷落柱、导水构造，并进行高压注 浆，隔断奥灰水与A组煤的水力联系，有效防范底板奥灰 水突水威胁。
1. 治理区地质及水文地质概況淮河能源潘二矿11123工作面回采区域地质构造复杂，断层发育，煤层受断层切割破坏严重，在断层附近煤层有变 薄现象。
内次生小褶曲较发育，煤层厚度和产状变化较大，且局部有煤层变簿带或缺失带。
该工作面内共发现断层73 条，其中落差大于5m的共有4条；主要充水水源为3煤层 顶板砂岩水和1煤底板灰岩水。
3煤底板至太原组灰间距14.21〜32.2m,平均21.18m,岩性为1煤、泥岩、砂泥 岩互层，夹薄层粉砂岩及细砂岩。
第30卷第4期2021年4月中国矿业CHINA MINING MAGAZINEVol.30,No.4Apr.2021新集二矿1号煤层220106工作面底板灰岩地面超前区域探查治理及效果评价许超(中国煤炭地质总局水文地质局，河北邯郸056004)摘要：淮南煤田是典型的华北型煤田，中煤新集能源股份有限公司新集二矿位于淮南煤田的南部，该矿区山西组1号煤层处于“高水压薄阻水层”环境，开采过程中受下伏高压灰岩岩溶承压水的威胁，加之矿区独特的地理构造位置，形成了叠加大规模逆冲断层的多种垂向隐伏构造格局，因受煤系地层上覆巨厚推覆体片麻岩和寒武系高屏蔽及地表水体的影响，地面三维地震勘探效果不佳，难以查明1号煤层组至底板灰岩强含水层的垂向导(含)水通道，因此上述因素的叠加加剧了煤炭资源安全开采的水害威胁，提升了采煤事故发生概率&矿方结合采掘规划，严格按照相关要求，对受高压奥灰水威胁的1号煤层220106工作面开展了地面超前区域探查治理工程，以期采用多分支水平定向井工艺，在工作面内区域探查隐伏导水构造，并通过高压水泥注浆的方式进行封堵，达到工作面安全掘进与回采的目的。
本文重点对新集二矿1号煤层220106工作面底板灰岩地面超前区域探查治理工程及其效果进行评价，可为该工作面的掘进与回采提供依据，为本区类似工程的开展提供参照。
关键词：淮南煤田；华北型煤田；岩溶承压水；隐伏构造；多分支水平定向井；区域探查治理中图分类号：TD745文献标识码：A文章编号：1004-4051(2021)04-0120-08Ground advanced regional exploration management and effect evaluation of220106working face of No.1coal seam in Xinji No.2coal mineXU Chao(Hydrogeological Exploration Bureau,CNACG,Handan056004,China)Abstract:Huainan coalfield is a typical north China type coalfield.Xinji No.2coal mine of China Coal XinjiEnergy Co.,Ltd.is located in the south of Huainan coalfield.No.1coal seam of Shanxi formation is in theenvironment of“high water pressure and thin water resisting layer"in this coal mining area.Therefore,No.1coal seam mining process is threatened by high-pressure of underlying karst confined water.Inaddition,the unique geographical structure of the coal mining area,a variety of vertical concealed structuralpatterns superimposed with large-scale thrust faults have been formed.The effect of3D seismic explorationis not good,because of the influence of thick nappe gneiss,Cambrian high shielding and surface water on coalmeasure strata.So it is difficult to find out the vertical guide(aquifer)water channel from No.1coal seam tothe floor limestone strong aquifer.Therefore,the superposition of the above factors aggravates the threat ofwater disaster in the safe mining of coal resources,he probability of coal mining accidents are increased.Combined mining planning and in strict accordance with relevant requirements,Xinji No.2coal mine carriesout ground advanced regional exploration and management project in220106working face threatened byhigh pressure Ordovician limestone water.In order to adopt muli branch horizontal directional welltechnologytoexploretheconcealed waterconductingstructureinthe workingfaceareaandpluggingbyhigh pressure cement grouting,to achieve the purpose of safe driving and mining in working face.This paper收稿日期：2020-07-05责任编辑：赵奎涛作者简介：许超(1984—),男，山东宁阳人，硕士研究生，高级工程师，研究方向为地质、水文地质,E-mail：xuchao713@。
