矿用钻孔探水仪---物探新技术新装备

煤矿井下探放水技术要求1、煤矿采掘工作面必须严格执行“物探先行，钻探验证”的探放水原则，查清采掘工作面及周边老空水、含水层富水性以及地质构造等情况，在水害隐患未查明或者未消除之前，严禁任何采掘活动。

2、掘进工作面采用瞬变电磁、直流电法等至少2种超前物探方法，采煤工作面应选择无线电坑透、槽波、音频电透、瞬变电磁等至少2种物探方法，相互验证，并由煤矿总工程师组织审批物探成果报告。

3、为进一步提高钻探精准度，要积极推广应用钻孔轨迹测量仪、窥视仪和随钻测量设备，确保钻探达到施工目的。

对于探测小窑、奥灰水FG`1237、构造水等重点探放水工程，以及不放心区域探放水作业时，必须应用钻孔轨迹测量与窥视技术对钻孔进行抽检，如发现钻孔轨迹偏差较大影响探测结果时，必须进行补孔，避免因施工偏差造成误判，导致隐患未彻底消除。

公司直属（管）矿井必须配置钻孔轨迹测量仪、窥视仪及随钻测量设备，子公司矿井由公司统一协调考虑，必须满足钻孔轨迹测量与窥视工作要求。

4、探放水工程必须由专业人员按照“一矿一策”、“一面一策”的原则，结合采掘资料、物探成果等，综合分析水文地质情况，编制探放水设计及安全技术措施，相关内容必须符合《煤矿防治水细则》、《山西省煤矿老空水害防治工作规定》及集团公司下发的编制大纲要求。

5、探放水设计及安全技术措施必须由矿井分管副职组织相关部门进行集体会审，杜绝传阅式审批。

对受水患影响严重工作面的探放水设计实行提级管控，要按程序上报上级主管部门或集团公司审批。

6、布置探放水钻孔应当遵循下列规定：（一）探放老空水和钻孔水。

老空和钻孔位置清楚时，应当根据具体情况进行专门探放水设计，经煤矿总工程师组织审批后，方可施工；老空和钻孔位置不清楚时，探水钻孔成组布设，并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形，钻孔终孔位置满足水平面间距不得大于3m，厚煤层内各孔终孔的竖直面间距不得大于1.5m；（二）探放断裂构造水和岩溶水等时，探水钻孔沿掘进方向的正前方及含水体方向呈扇形布置，钻孔不得少于3个，其中含水体方向的钻孔不得少于2个；（三）探查陷落柱等垂向构造时，应当同时采用物探、钻探两种方法，根据陷落柱的预测规模布孔，但底板方向钻孔不得少于3个，有异常时加密布孔，其探放水设计由煤矿总工程师组织审批；（四）煤层内，原则上禁止探放水压高于1MPa的充水断层水、含水层水及陷落柱水等。

山西XXXXXXXX赋水性探测报告山西XXXXXXXX福州勘达源电子科技有限公司2011年12月1日下午4点赋水性TEM探测报告1山西XXXXXX 福州勘达源电子科技有限公司1、瞬变电磁基本原理概述1.1瞬变电磁法概述瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Methods)，又称时间域电磁法(Time Domain Electromagnetic Methods)，简称TEM或TDEM，它是利用不接地回线或接地线源（电极）向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间歇期间，利用线圈或接地线源（电极）观测二次涡流场的方法。

该方法是近年来国内外发展得较快、地质效果较好的一种电法勘探分支方法。

它与其它测深方法相比，具有探测深度大、信息丰富、工作效率高等优点。

自上世纪五十年代以来，该方法得到迅速发展，特别是对探测高阻覆盖层下的良导电地质体取得了显著的地质效果。

它主要应用于金属矿勘查、构造填图、油气田、煤田、地下水、地热以及冻土带和海洋地质等方面的研究，在国内外已取得了令人瞩目的效果。

综结起来，影响矿井回采及巷道掘进安全的地质因素主要是构造破碎带、裂隙发育区、岩溶、陷落柱等富水区(体)对巷道的安全掘进与生产构成严重威胁，也是煤矿发生重大突水事故的主要原因。

如何做到提前预报和及时防治，关键在于有效的超前预测。

多年来这一问题一直困扰着煤矿的基层技术人员和施工人员。

随着当今计算机水平与科学技术不断提高和发展，对这一问题的解决也陆续涌出了不少科学手段，主要包括三种手段：地质分析法、水平钻探法、物探测试方法三大类：1）地质分析法地质类方法包括利用地质工作的全部资料以及巷道掘进过程中的地质测绘、地质素描资料的分析，掌握巷道穿过段岩体的地质格局，概略地预测地质界线、大型断层、主要涌水段、破碎岩体、围岩类别等。

主要方法有地质投射法、地层层序法、巷道地质编录法、断层参数预报法、TV成像技术、不良地质作用综合分析法、地下水观测法等。

超前探测孔施工技术措施本工程隧洞采用超前探测孔技术来推断隧洞前方的地质情况，在隧洞内安放钻机进行钻孔，钻孔数量、角度及钻孔深度根据现场实际地质情况来控制。

根据地质复杂程度分级、隧洞内地质素描、物探异常带进行超前地质钻探预报和验证，对富水岩溶发育地段，超前地质钻探必须连续重叠式进行。

超前钻探揭示岩溶后，应适当加密，必要时采用地质雷达及其他物探手段进行短距离的精细探测，配合钻探清岩溶规模及发育特征。

本工程隧洞的超前探测孔技术主要采用冲击钻、回转取芯钻和加深炮孔探测，三者合理搭配使用，提高预报准确率和钻探速度，减少占用开挖工作面的时间。

A、一般地段采用冲击钻。

冲击钻不能取芯，但可通过冲击器的响声、钻速及其变化、岩粉、卡钻情况、钻杆震动情况、冲洗液的颜色及流量变化等粗略探明岩性、岩石强度、岩体完整程度、溶洞、暗河及地下水发育情况等。

B、复杂地质地段采用回转芯钻。

回转取芯钻岩芯鉴定准确可靠，地层变化里程可准确确定，一般只在特殊地层、特殊目的地段、需要精确判定的情况下使用。

比如煤层取芯及试验、溶洞及断层破碎带物质成分的鉴定、岩土强度试验取芯等。

一般每循坏可钻30～50米，必要时也可钻100米以上的深孔，连续预报时前后两循环钻孔应重叠5～8米。

C、加深炮孔探测加深炮孔探测是利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息的一种方法。

加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的超前地质探测，尤其适用于岩溶发育区。

按下列要求加深炮孔探测：①孔深应较爆破孔（或循环进尺）深3m以上；②孔径宜与爆破孔相同；③孔数、孔位应根据开挖断面大小和地质复杂程度确定；④在富水岩液发育区每循环必须按设计认真实施，发现异常情况应及时反馈信息，严禁盲目装药放炮；⑤钻到溶洞和岩溶水时，应视情况采用超前地质钻探和其他探测手段，查明情况，确保施工安全，为变更设计提供依据；⑥加深炮孔探测严禁在爆破残眼中实施；⑦揭示异常情况的钻孔资料作为技术资料保存。

探放水设计及安全技术措施一、概况1、工作面概况12020工作面里段位于我矿井田+87m水平西翼一侧，该工作面东侧为12020工作面采空区，南部（上部）为本矿上水平工作面采空区，西部、北部（下部）为原始煤层。

开采煤层为五3煤，12020工作面（里段）走向长760米，倾向长150米，煤层倾角25-30度,煤层厚度0.6—0.9m,平均厚0.69m，工作面地质储量11.7万吨。

12020上下付巷沿煤层走向掘进。

2、地质情况12020工作面上付巷掘进515米，下付巷掘进650米时揭露新F7断层，走向155°，倾向65°，倾角48°，延伸长度约350m，落差0-30m；该工作面上部最高海拔标高为+660米，最低海拔标高为+590米，相对高差70米，地面处在伏牛山的顶部，地表荒芜，无居民及建筑物存在。

3、水文地质情况①大气降水、地表水及新近系潜水本区为低山丘陵地形，地面坡度较大，冲沟发育，大气降水迳流排泄条件好，因而无常年性地表水体。

区内新近系地层呈零星发育，以坡积、洪积及冲积于沟谷、坡脚处，厚度较小，岩性复杂，含富水性差。

加之上部上石盒子组隔水层较厚，故此大气降水、地表水及新近系潜水对五3煤开采无影响。

仅在井筒揭穿层段有少量淋漓水现象。

②五3煤层顶板砂岩裂隙承压水五3煤层顶板砂岩裂隙含水层，系指煤层之上60m范围内所含砂岩裂隙含水层，岩性为中粒砂岩，一般发育2～5层，累计厚度约0～30m，一般20m左右，岩性完整致密，裂隙不发育，且部分被方解石脉所充填。

生产开采过程中该含水层裂隙承压水将首先充入矿坑，是矿坑涌水的主要充水水源之一。

由于该含水层单层厚度较薄，裂隙不甚发育，且补给条件差，裂隙水储存量有限，导、富水性弱，生产中易于疏排。

③五3煤层底板砂岩裂隙承压水主要由1～2层中粒岩屑砂岩组成，厚2.39～11.09m，平均5.70m，泥质胶结，局部含泥砾及石英细砾。

砂岩致密坚硬，裂隙不发育，含富水性弱。

第三册矿井地球物理勘探39 矿井物探概述39 .1 矿井物探的意义我国能源发展战略是：坚持以煤炭为主体，电力为中心，油气和新能源全面发展。

因此，煤炭作为主体能源的地位将在很长一段时间内保持下去。

而我国以地下采煤为主，开采技术条件复杂，其中地质条件是制约采掘机械化、井下作业环境和煤矿企业可持续发展的主要因素。

随着科学发展观在煤矿企业的落实，以及国民经济快速发展对能源需求的骤增，一批高产高效矿井正在建设或陆续投产，一是要求在探测的采区内在地面选择适宜的勘查手段，如：地面高分辨二维和三维地震勘探，电法对采区进行探测，为采区规划设计提供地质依据。

二是在大型重达上千吨综采设备安装前或采区开采前，在矿井下查明与控制工作面内一切地质异常体，如：小断层和小褶曲、煤层厚度变化、煤层冲刷、剥蚀、煤层分叉、合并与尖灭、陷落柱、岩浆岩侵入煤层变焦、瓦斯涌出、岩溶及老空空间分布、可能的涌水点及通道、顶底板富水情况、顶板与围岩的稳定性等等。

这些地质异常即使规模小，如果不及时超前探查，不但造成采掘系统布局不合理，资源浪费，还直接影响高产高效工作面的持续开采及矿井水害的有效防治，更甚者危及整个矿井和矿工安全。

一旦发生问题，损失巨大。

由于一个等于煤厚小断层存在，导致工作面无法正常推进，设备被迫搬迁，经济损失惊人。

例如联邦德国约有20%左右综采面都遇到没有预料到的地质破坏；前苏联有三分之一综采工作面，因地质条件变化而被迫搬迁。

另外，众多的地方小煤矿，多数开采零星的煤田边角，原勘探程度低，构造相对复杂，给矿井采区设计和采掘造成很大影响。

据不完全统计，1955年至2002年四十余年来，全国煤矿发生300m3/h以上突水达893次，淹没矿井398次，造成直接经济损失达十亿元。

例如：1984年6月，开滦范各庄煤矿2171综采工作面发生充水陷落柱透水灾害，突水高峰期11h，平均涌水量达123180m3/h，仅21h淹没年产300万吨的整个矿井，8天后又淹没了吕家坨矿。

附件山西省煤矿防治水“三专两探一撤”规定第一章总则第一条为进一步提升煤矿防治水工作水平，有效防范化解煤矿重大水害风险，防止和减少水害事故发生，保障职工生命安全和健康，根据《安全生产法》、《煤矿安全规程》、《煤矿防治水细则》等，结合山西省煤矿水害防治工作实际，制定本规定。

第二条煤矿防治水工作必须坚持“预测预报、探掘分离、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，根据不同的水文地质条件，采取探、防、堵、疏、排、截、监等综合防治措施。

第三条煤矿防治水“三专两探一撤”是指煤矿按要求配备防治水专业技术人员、建立专门的探放水队伍、配齐专用的探放水设备，采用物探、钻探等方法进行探放水，且在遇到重大险情时必须立即停产撤人等工作的统称。

第四条煤炭企业、煤矿必须落实防治水的主体责任，建立健全防治水责任体系。

煤矿主要负责人(法定代表人、实际控制人，下同)是本单位防治水工作的第一责任人，必须采取工程措施、技术措施和管理措施防治各种水害，特别要保证“三专两探一撤”规定的落实。

煤矿总工程师（技术负责人，下同）是防治水技术管理总负责人，负责组织制定“三专两探一撤”各项规章制度、规划和计划、专项设计和安全技术措施，提出实施“三专两探一撤”工作的专项资金使用建议。

定期组织开展水患排查活动，研究制定和落实治理措施。

煤炭企业、煤矿应当设立防治水机构、配备防治水副总工程师和专业技术（管理）人员。

防治水机构必须明确主要负责人、机构职能配置和人员编制。

防治水副总工程师必须具有地质或水文地质相关专业学历及中级以上技术职称，主要协助总工程师做好防治水技术管理各项工作。

第五条煤矿除建立健全《煤矿防治水细则》第六条规定的7项制度外，还应当建立探放水作业优先制度、探掘分离制度、探放水作业质量验收(含单孔和循环验收)及安全确认移交制度、探放水作业现场图牌板管理制度、探放水日常巡检及绩效考核制度。

第六条本规定适用于井工煤矿防治水工作。

露天煤矿防治水工作执行《煤矿防治水细则》有关规定。

瞬变电磁仪在矿井工作面内探测钻孔的应用作者：张利来源：《中国科技博览》2014年第11期[摘要]基于矿井瞬变电磁法和高密度电阻率法理论基础和技术特点的分析，提出运用瞬变电磁仪对回采工作面内钻孔是否积水进行综合分析，结合双河煤矿3#右零面78-82钻孔作为实例，有效查明工作面内钻孔含水情况，为工作面安全回采提供技术保障。

[关键词] 矿井瞬变电磁法水文地质条件工作面开采中图分类号：F403.6瞬变电磁法和高密度电阻率法是目前应用于矿井工作面水文地质条件探测的主要水文物探方法，它们在工作面顶、底板岩层含水地质异常体、裂隙带富水性、导水通道、含水钻孔和含隔水层厚度探测等方面应用广泛。

本次采用瞬变电磁法对双河煤矿上部3#右零回采工作面内78-82钻孔是否含水进行了探测论证，以达到回采工作面安全回采。

1、基本原理矿井瞬变电磁法是利用设置于井下巷道中的不接地回线向巷道周围空间发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间通过巷道周围导电矿体引发的二次感应涡流，收集产生二次场包含有巷道周围地质体丰富的地电信息，并对观测信息进行提取和分析，达到探测巷道周围导电介质电阻率的目的，最后分析得到数据并反演成图解释地质体含水情况。

2、目的和任务鸡西矿业（集团）双河煤矿现开采的3#煤层右零回采工作面，工作面内有一78-82钻孔，利用瞬变电磁仪对78-82钻孔及其附近围岩进行探测，探清78-82钻孔及其周围围岩的含水情况，以便右零面接近钻孔时制定相应安全措施，保证安全生产。

3、现场施工布置本次瞬变电磁法勘探采用重叠回线装置，发射线框采用多匝1.5m×1.5m方形回线。

在新区3#右零上巷3点前10米左帮探测，探测方向与顶板夹角为50度，左右扫描各50°范围，每10°一个测点，共11个测点（探测布置示意图如图1）；在新区3#右零下巷N点右帮探测，探测方向与顶板夹角为50度，左右扫描各50°范围，每10°一个测点，共11个测点（探测布置示意图如图2）。

物探技术现状与发展方向摘要：当今，地球物理勘探技术呈现出新趋势，在经济建设、资源勘探、环境保护、交通运输等方面发挥着越来越重要的作用。

中国已成为世界上重要的石油、天然气生产国，拥有丰富的资源。

本文主要针对国内物探技术现状和未来发展方向展开研究，以期为我国物探技术在多种领域的应用提供一些参考。

关键词：物探技术；现状；发展方向引言我国是石油、天然气生产大国和消费国，在这一领域也有举足轻重的地位。

与石油、天然气等石油和天然气资源不同，地球物理勘探技术相对于其他勘探技术而言还处于初级阶段。

而地球物理勘探技术作为一种勘探技术手段，已经从初级走向高级阶段，并且正在朝着“高精度、高性能”的方向发展。

一、我国地球物理勘探技术现状（一）物理勘探技术我国的物理勘探技术主要包括地震勘测及反演技术、地球物理测量技术和地球物理探矿技术等[1]。

在地震勘探中，使用最广泛的地球物理探测技术是电磁勘探技术。

地震勘探主要包括地震探测、震源控制等技术。

根据地震波形可分为电法（以电阻率为例）、磁法(BT)等两种方法。

电法勘探技术是用电磁波在地下传播，实现探井勘探井开发目标的地球物理技术[2]。

它包括电磁勘探和地震勘探技术。

电磁勘探是将地球电信号通过电磁波传播介质进行采集的勘探技术，它具有很强的探测能力；如可以实现实时勘测目标地质现象。

其可以通过对地质现象进行分析与解释，得到矿产资源分布状况及分布信息,进而为地质勘探活动提供依据。

因此，地震勘探具有无电磁干扰强、高速度成像、高分辨率、地质剖面、成像技术等优势[3]。

（二）国内地震仪制造技术与国外相比，我国地震仪的制造技术与水平还存在较大差距，能基本满足国内地震勘探现场需要。

其中，震源测控、数据处理与可视化软件系统等部分产品已达到国际先进水平。

目前，国内仪器制造厂家对地震仪的研制和生产都较为重视，并且对相关技术有所发展。

如地震仪在研制中涉及四个阶段，即从传感器到计算机的设计研发阶段；从仪器的生产制造到产品检测、试验研究；从检测数据再到软件开发阶段；对其关键部位进行检测监测。

我国物探技术的进步及展望摘要：随着我国经济技术的发展，物探技术也在不断革新进步。

物探技术拥有广阔的应用前景，在石油勘查、有色金属勘查等领域发挥着重要的作用。

因此，研究我国物探技术具有重要的实践意义。

本文从近年来物探技术进步方面谈起，通过技术应用分析，浅谈物探技术的未来发展。

关键词：物探技术；进步；展望引言物探技术的应用十分广阔，它在辅助人们完成物理勘查的过程中，也满足了人们对经济发展和城市扩展的需求。

在新的形势下，我国应当加大对物探技术的研究力度，从综合应用的角度发挥物探技术的价值，从而促进社会的进步与发展。

1物探方法软件和硬件以及探测方法的介绍物探包括：超浅层、浅层以及中深层和深层等几种类型。

浅层地震技术以及地质雷达技术是超浅层探测主要的探测手段。

高频电磁成像以及高密度电阻率是浅层探测主要的手段。

高精度重力测量以及可控源电磁测深是中深层探测的重要手段。

深层地震以及大地电磁测探与高精度磁力测量是深层的主要探测手段。

2在物探技术中一些新算法以及新理论的应用（1）几何分型理论，主要是揭示自然界物体与现象中存在不同尺度相似性的理论，局部和整体的相似性也能得到充分揭示。

利用点上信息便能将空间上与面上的信息予以有效预测，该方法在研究自然界常见的不稳定与不规则现象中比较常见。

分形维数又有分数维之称，主要对复杂程度进行描述。

（2）小波的理论体系，该理论是基于傅立叶理论分析基础之上，形成的新的分支理论，该理论能够对信号处理过程中，差分方程数值解、数据压缩、成像、子波算法进行处理，还能有效处理信号中的信噪比和分辨率。

（3）混沌的理论体系,描述非线性系统过程中，该理论的应用比较普遍，和分形理论存在密切的联系，基干尺度分层次存在于他们之间，相似度以及标度律，存在于不同尺度之间，并存在差异性假设和非均匀性假设。

（4）神经网络计算理论，该理论模拟了人脑思维，可以在分析和学习样本资料的过程中，对没有经过处理的资料进行判断，在处理和计算这些样本资料同时，获得重要参量。

BOSSUN博深内部资料注意保密YTD400(A)型矿井全方位探测仪西安博深矿用设备技术发展有限公司Xi'an Bossun Mining Equipment & Technology Development Co. , LTD版权申明本文档包含了来自西安博深矿用设备技术发展有限公司的机密的技术和商业信息。

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