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煤矿采空区综合探测方法研究摘要:地方小煤窑的越界越层开采,以及古空区、老空区的遍布,一直是影响国家大型煤矿企业井下安全开采的首要问题。
成庄矿井田内及周边分布有十几个地方小煤窑,为了彻底查清小煤窑的开采和越界范围,排除其不利影响,做到超前防范,综合防治,自成庄矿投产以来,我们综合利用井下实测、地面物探(瞬变电磁法、高分辨浅层地震反射波法)、井下钻探(水平长距离钻孔和多倾角短距离钻孔)等多种地质测量探测手段,对井田范围内及其周边的采空区进行探查,摸索出了一套小煤窑采空区、古(老)空区探测的方法和经验,对今后的小煤窑综合防治工作有指导意义,也可供其它国家大型煤矿企业借鉴。
关键词:小煤窑采空区物探综合探测1 前言在国家大中型煤矿企业井田内及其周边,常分布有一些地方小煤窑,有的越界越层开采,有的超范围开采,也有的采空区为古空区和老空区,属于历史上采煤造成。
这些采空区内,常积聚有大量积水和瓦斯等有毒有害气体,当采掘工作面接触和接近这些区域前,为消除安全隐患,必须采取超前探放的措施,探明采空区的范围、积水量和气体赋存状况。
即“有颖必探,先探后掘”。
现代地球物理勘探技术发展相当迅速,通过比较勘查目标层和周围围岩的物性、电性差异,根据参数选择合适的物探方法,对地质构造及采空区进行探测,可以达到事半功倍的效果。
瞬变电磁法是近年来发展起来的勘查煤田、地下水、采空区等地质构造的有效电测深方法。
高分辨浅层地震反射波法是石油、煤田和其它成层矿床勘探的必要手段,也可以作为探测小煤窑破坏区的一种检验和补充技术。
2 井下实地测量长期以来,由于地方利益趋动和地方保护主义存在,对地方小煤窑的观测资料一直处于表面。
随着国家煤矿安全监察系统的健全和人员,煤矿安全生产临察部门的设立,加大了对地方小煤窑生产经营的监察力度,积极有效地保护了国家资源和国家利益。
由安全临察部门牵头,经常对国家煤矿企业周边的小煤窑采掘进度和范围进行实测,给国有企业提供了第一手珍贵资料。
最新矿山采空区调查及探测研究-精品随着人类对矿产资源需求的增加，矿山采掘活动愈发频繁，使得大量的矿山采空区形成。
然而，这些矿山采空区对环境造成了重大的负面影响，包括地质灾害频发、土壤贫瘠、水源污染等。
因此，矿山采空区的调查及探测研究显得至关重要。
矿山采空区调查及探测研究主要是通过采集大量的野外地质调查资料，并结合现代科学技术手段，对矿山采空区进行深入研究。
这些科学技术手段包括：遥感技术、地下勘探技术、地球物理勘探技术等。
这些手段可以帮助科学家们详细了解矿山采空区的地质构造、地下水位及分布、地质灾害发生的可能性等重要信息。
首先，遥感技术是矿山采空区调查及探测研究中不可缺少的一环。
遥感技术可以通过对航空或卫星的图像进行处理，获取矿山采空区的详细信息。
比如，矿山采空区的总体范围、深度以及周边环境的变化等。
此外，遥感技术还可以帮助科学家们检测和监测矿山采空区的地下水位和地下水运动方向等。
其次，地下勘探技术也是矿山采空区调查及探测研究中常用的一项技术。
通过地下勘探技术，科学家们可以了解矿山采空区下方的地下地质构造，以及可能存在的隐患和风险等。
地下勘探技术可以采用地下雷达、地震勘探等方式，通过检测不同地质层的物理性质差异，获得矿山采空区下方的地质信息。
此外，地球物理勘探技术也被广泛应用于矿山采空区的调查及探测研究中。
地球物理勘探技术主要是通过测量地面上的地电阻、重力、地磁等数据，分析和解释地下的地质构造和特征。
这些数据可以帮助科学家们确定矿山采空区的具体范围、形态以及存在的地质灾害的可能性等。
总之，矿山采空区调查及探测研究是一项非常重要的工作，它可以帮助人们了解矿山采空区的地质构造、地下水位及分布、地质灾害发生的可能性等，为保护环境和可持续发展提供科学依据和技术支持。
近年来，随着科学技术的进步，矿山采空区调查及探测研究也有了长足的发展，取得了很多重要的成果。
相信在不久的将来，矿山采空区调查及探测研究会进一步发展，为矿山采掘活动的可持续发展做出更大的贡献。
2023年 4月上 世界有色金属175矿山采空区岩土工程勘察方法与工程处置方法分析刘信智（甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院，甘肃 白银 ７３０９００）摘 要：随着社会经济的高速发展以及城市化建设的持续深入，社会已经进入到了全新的发展进程中，特别是在经济实力逐步提高的背景下，各大地区内部的土地资源也呈现出一种日益短缺的情况。
站在实际情况的角度上来看，社会方面对于建设工地方面产生的需求正在不断提升，整体采矿用地呈现出一种不断降低的状态，这就需要将那些废弃的采空区土地展开循环利用，结合实际情况来作出更加科学合理的安排，以此来有效解决传统发展进程中存在的各类土地问题。
因此，文章首先对采空区的基本概述加以明确；其次，对矿山采空区的基本类型展开深入分析；在此基础上，提出矿山采空区岩土工程勘察方式与工程处置的具体方式。
关键词：矿山采空区；岩土工程勘察方式；工程处置中图分类号：ＴＤ１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）０７－０１７５－３Analysis of Geotechnical Engineering Survey Methods and Engineering Disposal Methodsfor Mined out Areas in MinesLIU Xin-zhi（Ｂａｉｙｉｎ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ，Ｂａｉｙｉｎ ７３０９００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｃｉａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｅｐｅｎｉｎｇ ｏｆ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ｓｏｃｉｅｔｙ ｈａｓ ｅｎｔｅｒｅｄ ａ ｎｅｗ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｘｔ ｏｆ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｔｈｅ ｌａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｗｉｔｈｉｎ ｍａｊｏｒ ｒｅｇｉｏｎｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｓｈｏｗｉｎｇ ａｎ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｓｃａｒｃｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ． Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅｓ ｉｎ ｓｏｃｉｅｔｙ ｉｓ ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ， ａｎｄ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｌａｎｄ ｉｓ ｓｈｏｗｉｎｇ ａ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｔａｔｅ． Ｔｈｉｓ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ｔｈｅ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｇｏａｆ ｌａｎｄ ａｎｄ ｍａｋｉｎｇ ｍｏｒｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｔｏ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｌａｎｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｅｘｉｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｒｓｔ ｃｌａｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｇｏａｆ； Ｓｅｃｏｎｄｌｙ， ｃｏｎｄｕｃｔ ｉｎ－ｄｅｐｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｇｏａｆ ｉｎ ｍｉｎｅｓ； Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ， ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｉｎ ｇｏａｆ ａｒｅａｓ ｏｆ ｍｉｎｅｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Keywords: ｍｉｎｉｎｇ ｇｏａｆ； Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙ ｍｅｔｈｏｄｓ； Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｉｓｐｏｓａｌ收稿日期：２０２３－０２作者简介：刘信智，男，生于１９８９年，汉族，辽宁人，本科，水工环工程师，研究方向：岩土工程勘察。
采空区勘察物探技术应用研究为了保障采空区域获得更加精准高效的勘察，从而为采空管理工作提供准确而详细的管理数据参考，保障各项开采工作的顺利进行，对各类采空区勘察物探技术进行合理的选择与科学的应用尤为关键。
本文结合采空区勘察物探技术的主要方法以及基本选用原则，对采空区勘察物探技术的相关应用进行了详细的研究与分析，以期提升采空区勘察物探技术的实际应用效果，保障采空区各类管理工作尽然有序的开展，提升开采工作的安全性与有效性，同时为采空区勘察物探技术的相关研究提供部分理论参考。
标签：采空区;勘察物探技术;基本原则;具体应用1 采空区的具体特点采空区所存在的问题具有普遍性的特点，同时会直接威胁人们的生命财产安全，所以不管是国家相关部门还是开采单位，都应高度重视采空区的各类问题，并给予科学合理的应对处理。
另外，采空区还具有明显的复杂性特点以及隐藏性特点，尤其是针对煤矿采空区而言，突发性与长久性特点更为显著。
现阶段我国针对采空区各类问题的相关探索仅仅停留在表面，并没有实现深入的探索与评估，到目前为止尚未建立相对科学完善的采空区域勘探，评估以及处理和质量控制方面的相关体系。
采空区的隐藏性特点，其实质是指采空区域的各类地质情况和相关应力条件都十分复杂，并且具有明显的多样性，所以导致技术人员无法精准有效的探查到采空区的实际情况。
采空区的复杂性特点，主要是在各类因素的共同影响下使得采空区的情况具有复杂性特点，影响采空区复杂性特点的因素主要有两大类，一类是自然因素，另一类是非自然因素。
采空区的突发性特点，主要是指采空区域发生稳定性变化与沉降情况的具体时限都无法进行准确的估算，通常是突然发生的。
采空区的长久性特点，主要是指导致采空区出现活化或者失去足够稳定性特点是长期演变而来的，这个过程可以维持几年或者几十年，甚至上百年。
2 采空区物探方法的基本选用原则分析2.1 种类信息选择方面在选择物探方法时，要充分结合物探方式所提供的相应地质物理信号，保障不同地质条件下的相同元素和同类场所中的不同元素均能得到全面精准的探索与发现。
采空区探测的基本方法和初步工作方案1. 采空区物探方法探测的可行性1.1 电性地质条件在煤系地层中, 当煤层被开采以后,在地下岩层中形成一定的空区, 同时采空区上方岩层在重力作用下发生一定的塌陷, 造成煤层上覆岩体失去原有平衡状态而发生一定程度岩移, 破坏了岩石的完整性、连续性, 致使岩层破碎和出现大量的空隙和裂隙, 电阻率在这些区域中其值也发生变化, 使得原电阻率层状形态受到了破坏, 呈不连续、杂乱现象。
一般松动、裂隙、坍塌、采空区为高阻反映, 而当采空区域含水或其它含水充填物时易形成低阻异常。
总之煤层采空区与其周边岩层存在明显的电性差异, 具备投入瞬变电磁法、高密度电法进行勘探的地球物理特征。
1.2 氡气测量条件不同的岩石含有不同的放射性元素和非放射性元素, 放射性元素在衰变时, 会产生一种惰性气体——氡气。
在裂隙, 构造发育的地区, 岩石破碎、断裂密布及岩石坍塌等地段, 特别利于氡气的释放和运移, 易于形成氡气异常。
测量氡气异常的分布, 能为研究浮土覆盖地区的构造、断裂带等工作提供重要的信息。
对于地下存在采空区时, 会使其上部岩层结构发生变化, 如岩石出现裂缝或破碎等。
这就为氡气的运移与集聚提供了有利的条件, 从而形成氡异常, 这便是利用氡气测量来解决地下采空区存在与否的地球物理前提。
2. 采空区探测物探方法的原理介绍2.1 瞬变电磁测量原理瞬变电磁探测是地球物理探测的主要手段之一, 经过向地下发射电磁波激励地下目标, 接收其产生的二次场, 确定被测目标的物理参数。
瞬变电磁测量是利用不接地线圈（或称回线）向地下发射一次瞬变磁场一般是在发射线圈上供一个电流方波, 可在地下产生稳定的磁场分布, 当电流方波关断后, 地球介质将产生涡流, 其大小取决于地球介质的导电程度。
该涡流不能立即消失, 它将有一个过渡过程, 过渡过程产生的磁场向地表传播, 在地表接收线圈把磁场的变化转化为感应电压的变化。
瞬变电磁法的测深原理又以” 烟圈”效应形象地加以阐明, 地表接收的二次电磁场是地下感应涡流产生的, 其涡流以等效电流环向下并向外扩散, 形如”烟圈”。
地质勘探G eological prospecting 采空区勘察物探技术应用研究郭文杰，陈佃浩，顾云莎，刘冰涛，庞佃明摘要：采空区作为资源开采过程中的一大安全隐患，尤其一些遗留矿井缺少资料无法掌握具体采空区分布情况，极易引起坍塌事故的发生。
在明确采空区具体情况时，物探技术是十分有效的勘察技术手段。
本文对物探手段在采空区勘察中的应用情况进行了深入分析，首先，阐述了我国在采空区勘察方面的发展历程；其次，对采空区的特点以及物探勘察技术选用原则进行分析；最后，明确了各采空区物探技术的技术要点、应用范围等并进行深入分析。
关键词：采空区；勘察技术；物探技术采空区勘察是矿山安全生产的一个重要环节，也是矿山环境治理的关键步骤。
采空区是指在矿山生产过程中掏空的地下空间，在剥离矿体、采矿和采石等工艺中都可能形成采空区。
采空区往往是不稳定而存在威胁的地区，如果不加以掌控和管理，则可能导致地面陷落、巨大的经济和社会损失，甚至可能引起人员伤亡事故。
因此，对于采空区的勘察、监测和治理工作具有极高的重要性。
物探技术作为一种非接触式的勘察手段，可以有效地应用于采空区的勘察工作中。
物探技术能够获取矿区的内部结构及其变化规律，能够发现采空区存在的隐患问题，判断采空区的稳定性以及预测下一步的发展趋势，为矿山安全生产提供重要的支撑。
因此，物探技术在采空区勘察中的应用研究十分重要。
在地下矿产开采过程中会产生空洞区，该空洞区又被称为采空区，按照矿产资源被开采的时间，采空区可分为老采区、现采区以及未来采区。
采空区内部自上而下可分为垮落带、导水裂隙带以及弯曲带三层，采空区极易发生地表沉陷，进而引起例如平地积水、道路裂缝、房屋坍塌以及农田减少等问题，其对于人民生命财产安全存在着巨大隐患。
安全生产问题一直是矿山开采中的一个十分重要的主题，而对采空区精确且全面的勘察是保证采空区不出现生产安全问题的前提。
针对采空区勘察技术，众多专家学者进行了丰富的研究工作，例如，雷丁琳采用沉积学力度分析原理分析了采空区范围，并对采砂采空区地基评价方法，以及采空区桥梁桩基处理技术进行了深入的研究。
煤矿采空区勘查的工作方法探讨及预期成果摘要：由于矿山开采导致采空区居民房屋及其它附属设施不同程度的房架子侧倒，墙体裂缝、基础下沉，使附近地质环境条件变得极其恶劣，严重的威胁着区内居民的正常生产、生活。
因此，煤矿区采煤沉陷综合治理工程势在必行。
关键词：塌陷区；勘查一、工程概况辽宁省凤城市爱阳镇煤矿区煤炭资源开采历史悠久，上个世纪20年代已进行开采，大量私挖乱掘导致地下采空区分布广泛。
采空区严重的威胁着区内居民的正常生产生活。
近年来，地面沉陷涉及到的各村庄联名请愿上访，由此引发的社会不稳定事件时有发生，煤矿区采煤沉陷综合治理工程势在必行。
1.1自然地理1.1.1、气象项目区属北温带湿润区大陆性季风气候，最高温度37.3℃，最低温度-32.6℃，年平均降水量998.2mm，年均霜冻期206天，平均冻土深度138cm。
1.1.2、水文勘查区地表河流主要为爱河，属于鸭绿江水系，丰水期水量较大，枯水期水量小。
1.1.3地形地貌：主要为低山丘陵区和丘间谷地。
（1）低山丘陵区海拔标高260.8m~567.2m，地形坡度15°~35°。
区内地形较为陡峭，山体走向近东西，植被比较发育。
（2）丘间谷地海拔标高303.8m~225.2m，相对高差78.6m。
丘间谷地呈树枝状分布，区内支沟多呈V型，沟底纵坡降较大。
1.2地质环境条件1.2.1地层地层岩性主要为新生界第四系全新统冲洪积层、中生界侏罗系下统长梁子组。
（1）中生界侏罗系下统长梁子组岩性为灰色、灰绿色中粒石英砂岩、灰色粉砂质页岩、粉砂岩、灰色粉砂质页岩与黑色炭质页岩互层，夹砂岩及煤层。
（2）新生界第四系全新统冲洪积层主要由冲、洪积砂、砾石层组成，厚度2～10m。
1.2.2地质构造根据野外调查和收集资料，矿区整体上呈一单斜构造，地层走向近EW，倾向N，倾角40°～55°。
区内断裂构造不甚发育，尚未发现对煤层有破坏作用的断裂存在。
浅谈煤矿采空区探测方法研究摘要：我国煤炭资源开采活动年代久远、基础资料匮乏，所形成的采空区为现代工程建设埋下隐患。
瞬变电磁技术是目前地球物理勘探的新方法，对采空区探测有着不可比拟的优势。
本文通过实际案例验证了瞬变电磁法在煤矿采空区探测方面取得良好效果，解决了井下地质预报问题，为企业安全生产保驾护航。
关键词：采空区；瞬变电磁；地球物理1.前言随着煤炭资源的大规模开采，造成了大量的采空区，据调查，全国有一半以上的煤矿采空区没有经过处理，有的不规范开采煤矿形成的采空区、煤矿老空区的位置和范围很难确定，存在很大的安全隐患。
因此，探测采空区成为地质勘探的一个重要任务。
而探测地下采空区的物探方法众多，各有优势，瞬变电磁法因为其施工方便，而对低阻异常能准确的定位，抗干扰能力强，探测成本较低2.方法原理瞬变电磁法是一种人工源的电磁法，具有较高的抗干扰能力和分辨率。
工作时，首先给发射线框供一直流电流（图1），然后突然切断电源，线框内的电流将发生一个突变，这种瞬态变化的电流将在空间产生一个瞬态的磁场，瞬态的磁场引起地下形成涡流，涡流随时间的推移不断向地下扩散，扩散的速度与地下岩层的电阻率有关，不同时间扩散到不同深度。
我们通过记录地下涡流变化（即磁场变化率dB/dT）的情况来达到了解地下电阻率的目的。
图1 瞬变电磁法原理示意图近年来电磁法仪器趋向于集成化，各种多功能电测系统，如加拿大PROTEM公司生产的PROTEM-47/57/67和美国zollge公司生产的GDP-32己占领国际市场和我国市场。
近20年在加、澳、葡、西、俄、日等国，采用地面TEM或井中TEM法，相继发现了16个新矿床，取得了找矿的突破。
3.采空区探测实例川西某煤矿经资源整合后，由于矿井范围内有老空区存在，在技改扩能建设过程中必须坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”原则，做好矿井防治水工作，确保矿井安全生产。
根据该矿井下巷道实际情况，本次物探工作采用了加拿大GEONICS公司的PROTEM瞬变电磁仪，利用瞬变电磁勘探方法对地质体进行电性差异划分，进行井下掘进工作面前方富水性及采空区填充物延伸情况探测。
